KR20160145070A - Dual signal coaxial cavity resonator plasma generation - Google Patents

Dual signal coaxial cavity resonator plasma generation Download PDF

Info

Publication number
KR20160145070A
KR20160145070A KR1020167031115A KR20167031115A KR20160145070A KR 20160145070 A KR20160145070 A KR 20160145070A KR 1020167031115 A KR1020167031115 A KR 1020167031115A KR 20167031115 A KR20167031115 A KR 20167031115A KR 20160145070 A KR20160145070 A KR 20160145070A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
radio frequency
cavity resonator
coaxial cavity
resonator assembly
Prior art date
Application number
KR1020167031115A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
마이클 제이. 스펜서
앤드류 디. 로우리
제임스 이. 스미스
Original Assignee
플라스마 이그나이터, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54210366&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20160145070(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 플라스마 이그나이터, 엘엘씨 filed Critical 플라스마 이그나이터, 엘엘씨
Publication of KR20160145070A publication Critical patent/KR20160145070A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/10Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having continuous electric sparks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/01Electric spark ignition installations without subsequent energy storage, i.e. energy supplied by an electrical oscillator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/05Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using mechanical means
    • F02P5/10Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using mechanical means dependent on fluid pressure in engine, e.g. combustion-air pressure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/50Sparking plugs having means for ionisation of gap
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/461Microwave discharges
    • H05H1/463Microwave discharges using antennas or applicators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P23/00Other ignition
    • F02P23/04Other physical ignition means, e.g. using laser rays
    • F02P23/045Other physical ignition means, e.g. using laser rays using electromagnetic microwaves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • H01J37/32211Means for coupling power to the plasma
    • H01J37/32247Resonators
    • H05H2001/463

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

플라스마 발생기는 무선 주파수 전원, 동축 공동 공진기 조립체 및 직류 전원을 포함한다. 무선 주파수 전원은 전력/전압의 제 1 비율을 갖는 무선 주파수 전력의 전압 제공을 제공한다. 공진기 조립체는 무선 주파수 전원에 결합된 중심 도체를 포함하며 또한 가상 단락 회로를 포함한다. 직류 전원은 가상 단락 회로의 중심 도체에 연결되며 제 1 비율보다 작은 전력/전압의 제 2 비율을 갖는 직류 전력의 전압 제공을 제공한다. The plasma generator includes a radio frequency power source, a coaxial cavity resonator assembly, and a direct current power source. A radio frequency power supply provides a voltage supply of radio frequency power having a first rate of power / voltage. The resonator assembly includes a center conductor coupled to a radio frequency power source and also includes a virtual short circuit. The DC power supply provides a voltage supply of DC power having a second rate of power / voltage that is less than the first rate and is connected to the center conductor of the virtual short circuit.

Description

이중 신호 동축 공동 공진기 플라스마 발생{DUAL SIGNAL COAXIAL CAVITY RESONATOR PLASMA GENERATION}{DUAL SIGNAL COAXIAL CAVITY RESONATOR PLASMA GENERATION}

본 기술은 일반적으로 가연성 물질의 전자 점화의 영역, 보다 구체적으로 가연성 물질을 점화하기 위해 플라스마를 생성하는 적용과 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The present technology relates generally to the area of electronic ignition of combustible materials, and more specifically to applications and methods for generating plasma to ignite combustible materials.

주지된 가연성 혼합물을 점화하기 위해 사용되는 적어도 두 개의 기본 방법이 있다. 오늘날 매우 많은 스파크 점화(SI) 엔진은 제한된 화석 연료 제공을 소비하여 사용되고 있다. 상당한 환경 및 경제적 이익은 연소 엔진을 더 효율적으로 만들어서 얻어진다. SI 엔진을 위한 더 높은 열 효율성은 적은 연료 공기 혼합물을 통해서 그리고 더 높은 전력 밀도 및 압력에서의 작동을 통해서 획득된다. 안타깝게, 혼합물이 더 적기 때문에, 그들은 점화하고 연소하기가 더 어려워진다. 더 넓은 표면을 갖는 더 활발한 스파크는 예를 들어 실린더 시스템당 복수의 스파크 플러그 또는 레일-플러그 점화기를 사용하여 안정적인 작동에 요구된다. 더 활동적인 스파크가 사용되면, 그들의 전반적인 점화 효율성은 더 높은 에너지 레벨이 스파크 플러그 수명에 해롭기 때문에 감소된다. 이것은 작업을 요한다. 또한 이러한 더 높은 에너지 레벨은 에너지 효율성의 전반적인 감소뿐만 아니라 원치 않는 오염물질의 형성을 야기한다.There are at least two basic methods used to ignite the known combustible mixture. Today, a large number of spark ignition (SI) engines are consuming a limited supply of fossil fuels. Significant environmental and economic benefits are gained by making the combustion engine more efficient. The higher thermal efficiency for the SI engine is obtained through low fuel-air mixture and through operation at higher power density and pressure. Sadly, because the mixture is less, they become more difficult to ignite and burn. More active sparks with wider surfaces are required for stable operation, for example using multiple spark plugs or rail-plug igniters per cylinder system. If more active sparks are used, their overall ignition efficiency is reduced because higher energy levels are detrimental to spark plug life. This requires work. This higher energy level also causes an overall reduction in energy efficiency as well as the formation of unwanted contaminants.

무선 주파수(RF) 플라스마 점화 소스는 전통적인 직류(DC) 스파크 점화에 대안을 제공하며 연관된 경제적 및 환경적 이익을 야기하는 더 효율적이며 더 적고 더 깨끗한 연소에 기회를 준다. 플라스마를 발생시키는 한 가지 방법은 코로나 방전 플라스마를 발생시키기 위해 RF 소스와 정재파를 사용하는 것과 연관이 있다. 종래 기술은 원하는 주파수에서 요구되는 RF 전력을 발생시키기 위해 RF 진동기 및 증폭기를 사용한다. RF 진동기 및 증폭기는 반도체 또는 전자 튜브 기반일 수 있고 종래 기술에서 잘 알려져 있다. RF 진동기 및 증폭기는 1/4 파장 동축 공동 공진기에 결합되며 차례로 RF 진동기에 의해 결정된 주파수와 공진 주파수로 공동 안에서 정재 RF 파를 발생시킨다. 1/4 파장 동축 공동 공진기의 입력 단부를 전기적으로 짧게 하고 다른 단부를 전기적으로 개방시킴으로써, RF 에너지는 공동 안에서 공진하며 점증되어 1/4 파장 동축 공동 공진기의 개방 단부에서 코로나 방전을 일으킨다. 코로나 방전 플라스마는 일반적으로 가연성 물질을 위한 점화 수단으로서 그리고 구체적으로 연소 엔진의 연소 챔버에서 작동할 수 있다.Radio frequency (RF) plasma ignition sources provide an alternative to traditional direct current (DC) spark ignition and provide opportunities for more efficient, less and cleaner combustion that results in associated economic and environmental benefits. One method of generating plasma involves the use of RF sources and standing waves to generate a corona discharge plasma. The prior art uses RF oscillators and amplifiers to generate the required RF power at the desired frequency. RF oscillators and amplifiers can be semiconductor or electron tube based and are well known in the art. An RF oscillator and an amplifier are coupled to a quarter-wavelength coaxial cavity resonator and in turn generate a stationary RF wave in the cavity at a frequency and a resonance frequency determined by the RF oscillator. By electrically shorting the input end of the quarter wave coaxial cavity resonator and electrically opening the other end, the RF energy resonates within the cavity and increases to cause a corona discharge at the open end of the quarter wave coaxial cavity resonator. The corona discharge plasma is generally capable of operating as an ignition means for combustible materials and specifically in the combustion chamber of a combustion engine.

다음의 각각의 요약 단락은 본 발명이 아래의 자세한 설명에 의해 개시된 구조적 또는 방법적 요소의 조합으로서 어떻게 실시될 수 있는지의 비제한적인 예시를 기재한다. 각각의 요약 단락의 한 개 이상의 요소는 다른 요약의 한 개 이상의 요소와 함께 사용될 수 있다.Each of the following summary paragraphs illustrate non-limiting examples of how the invention may be implemented as a combination of structural or methodological elements disclosed by the following detailed description. One or more elements of each summary paragraph can be used with one or more elements of another summary.

플라스마 발생기는 연속적인 배치에서 결합된 1/4 파장 동축 공동 공진기의 조립체를 포함한다. 공진기는 무선 주파수 전원에 결합된 근위 단부를 갖는 중심 도체와 가상 단락 회로도 포함한다. 직류 전원은 가상 단락 회로에 인접하는 공진기 조립체에 연결된다. The plasma generator includes an assembly of quarter wave coaxial cavity resonators coupled in a continuous arrangement. The resonator also includes a center conductor with a proximal end coupled to a radio frequency power source and a virtual short circuit. The DC power supply is connected to the resonator assembly adjacent to the virtual short circuit.

플라스마 발생기는 1/4 파장 동축 공동 공진기를 포함한다. 공진기는 무선 주파수 전원에 연결되고 가상 단락 회로를 유지하도록 구성된 원위 단부도 갖는 중심 도체를 포함한다. 장치는 가상 단락 회로에 결합된 근위 단부를 갖는 중심 도체를 포함하는 개방 단부 방전 동축 공동 공진기를 더 포함한다. 직류 전원은 개방 단부 방전 1/4 파장 동축 공동 공진기의 근위 단부에 연결된다. The plasma generator includes a quarter wave coaxial cavity resonator. The resonator includes a center conductor also connected to the radio frequency power source and having a distal end configured to hold a virtual short circuit. The apparatus further includes an open ended discharge coaxial cavity resonator comprising a center conductor having a proximal end coupled to a virtual short circuit. The DC power supply is connected to the proximal end of the open ended discharge quarter wavelength coaxial cavity resonator.

플라스마 발생기는 무선 주파수 전원, 동축 공동 공진기 및 직류 전원을 포함한다. 이러한 이중 소스 장치의 작동을 기재하기 위해, 두 개의 전원의 비율은 참조된다. 무선 주파수 전원은 전력/전압의 제 1 비율을 갖는 무선 주파수 전력의 전압 제공을 제공한다. 공진기는 무선 주파수 전원에 결합된 중심 도체를 포함하고 가상 단락 회로도 포함한다. 직류 전원은 가상 단락 회로의 위치에서 중심 도체에 연결되고 제 1 비율보다 작은 전력/전압의 제 2 비율을 갖는 직류 전력의 전압 제공을 제공한다. The plasma generator includes a radio frequency power source, a coaxial cavity resonator, and a direct current power source. To describe the operation of these dual source devices, the ratio of the two power supplies is referred to. A radio frequency power supply provides a voltage supply of radio frequency power having a first rate of power / voltage. The resonator includes a center conductor coupled to a radio frequency power source and also includes a virtual short circuit. The DC power supply provides a voltage supply of DC power having a second rate of power / voltage that is less than the first rate and is connected to the center conductor at the location of the virtual short circuit.

플라스마 발생기는 제 1 중심 도체를 포함하며 제 1 전기 길이를 유지하도록 구성된 제 1 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체를 포함하며 제 1 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체는 제 1 근위 단위와 제 1 원위 단부를 갖는다. 발생기는 제 2 중심 도체를 포함하는 제 2 1/4 파장 동축 공동 공진체 조립체를 포함하며 제 2 1/4 파장 동축 공동 공진체 조립체는 제 2 근위 단부와 제 2 원위 단부를 가지며 제 1 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체와 제 2 1/4 동축 공동 공진기 조립체는 연결 포인트에서 제 2 근위 단부가 제 1 원위 단부가 연결되도록 서로 배치된다. 직류는 제 1 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체와 제 2 1/4 동축 공동 공진기 조립체 사이의 연결 포인트에 인접한 직류 전류 입력 선을 통해 제공될 수 있다.The plasma generator includes a first quarter wave coaxial cavity resonator assembly configured to maintain a first electrical length, the first quarter wave coaxial cavity resonator assembly comprising a first center conductor and a first quarter wave coaxial cavity resonator assembly, Respectively. The generator comprises a second quarter wave coaxial cavity resonator assembly comprising a second center conductor and the second quarter wave coaxial cavity resonator assembly has a second proximal end and a second distal end, The four-wavelength coaxial cavity resonator assembly and the second one-quarter coaxial cavity resonator assembly are disposed with respect to one another such that the second proximal end at the connection point is connected to the first distal end. The direct current may be provided through a DC current input line adjacent to a connection point between the first quarter-wave coaxial cavity resonator assembly and the second quarter-coaxial cavity resonator assembly.

플라스마 발생기는 1/4 파장의 정수배의 전기 길이를 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하며 중심 도체는 근위 단부, 원위 단부 및 공진하도록 구성된 공진부를 갖는다. 발생기는 중심 도체 주위에 배치된 외부 도체를 더 포함한다. 전력의 조합은 중심 도체와 연결된 직류 전력 입력선과 중심 도체의 공진부에 결합 관계로 배치된 무선 주파수 전력 결합을 통해 제공될 수 있다.The plasma generator includes a center conductor configured to maintain an electrical length of an integer multiple of a quarter wavelength, and the center conductor has a resonant portion configured to resonate with a proximal end, a distal end, and the like. The generator further comprises an outer conductor disposed about the center conductor. The combination of power can be provided through a radio frequency power coupling arranged in a coupling relationship with the DC power input line connected to the central conductor and the resonant part of the central conductor.

플라스마 발생기는 1/4 파장의 정수배의 전기 길이를 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함한다. 발생기는 중심 도체를 둘러싸는 외부 도체를 더 포함한다. 전력의 조합은 중심 도체를 따라서 배치된 무선 주파수 제어 부품과 무선 주파수 제어 부품에 연결된 직류 전력 입력선을 통해 제공될 수 있다.The plasma generator includes a center conductor configured to maintain an electrical length of an integral multiple of a quarter wavelength. The generator further includes an outer conductor surrounding the center conductor. The combination of power may be provided through a radio frequency control component disposed along the center conductor and a DC power input line connected to the radio frequency control component.

1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체는 제 1 근위 단부와 제 1 원위 단부를 갖는 내무 중심 도체부와 제 2 근위 단부와 제 2 원위 단부를 갖는 외부 중심 도체부를 포함한다. 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체는 내부 중심 도체부와 외부 중심 도체부에 연결된 연결 중심 도체부를 더 포함한다. 조립체는 내부 도전로가 1/4 파장의 정수배이며 제 1 근위 단부에서 직접적으로 제 1 원위 단부로 규정된 전기 길이를 가지며 외부 도전로가 절반의 파장의 정수배만큼 내부 도전로의 전기 길이보다 더 긴 전기 길이를 갖고 제 1 근위 단부에서 연결 중심 도체, 제 2 근위 단부, 제 2 원위 단부, 연결 중심 도체부를 통해 제 1 원위 단부까지 규정되도록 구성된다. 직류 전류는 제 1 근위 단부에 연결된 직류 전력 입력선을 통해 제공될 수 있다.The quarter wave coaxial cavity resonator assembly includes an inner core portion having a first proximal end and a first distal end, and an outer central conductor portion having a second proximal end and a second distal end. The quarter wave coaxial cavity resonator assembly further includes an inner core conductor portion and a coupling core conductor portion connected to the outer core conductor portion. The assembly has an integral conductive path with an integral multiple of a quarter wavelength and an electrical length defined by the first distal end directly at the first proximal end and an outer conductive path longer than the electrical length of the inner conductive path by an integer multiple of the half wavelength The second proximal end, the second distal end, and the connecting center conductor at the first proximal end to the first distal end. A direct current may be provided through the direct current input line connected to the first proximal end.

플라스마 발생기는 무선 전원의 영향 하에서 가상 단락 회로를 유지하도록 구성된 중심 도체와 중심 도체 주위에 배치된 외부 도체를 포함한다. 직류 전력 입력선은 가상 단락 회로 위치에 인접한 중심 도체에 연결되고 직류 전력 입력선은 직류 전원로부터 직류 전력의 전압 제공을 수신하도록 구성된다.The plasma generator includes a center conductor configured to maintain a virtual short circuit under the influence of a wireless power source and an outer conductor disposed about the center conductor. The direct current power input line is connected to the central conductor adjacent to the virtual short circuit position and the direct current power input line is configured to receive the direct current power supply voltage from the direct current power source.

차량은 샤시, 드라이브트레인, 차륜, 연료원, 산소 입구, 연소 챔버, 무선 주파수 전원, 직류 전원 및 연소 챔버에 노출된 플라스마 발생기를 포함한다. 플라스마 발생기는 결합 배치로 무선 주파수 전원에 연결된 무선 주파수 전력 결합 수단에 배향된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체를 포함하며 동축 공동 공진기 조립체는 중심 도체가 가상 단락 회로 위치를 유지하도록 구성되도록 구성된다. 직류 전력은 직류 전원에 연결된 직류 전력 입력선을 통해 제공되며 직류 전력 입력선은 가상 단락 회로 위치에 인접하여 중심 도체와 연결된다. The vehicle includes a chassis, a drive train, a wheel, a fuel source, an oxygen inlet, a combustion chamber, a radio frequency power source, a DC power source, and a plasma generator exposed to the combustion chamber. The plasma generator includes a coaxial cavity resonator assembly including a center conductor oriented in a radio frequency power coupling means coupled to a radio frequency power source in a coupled arrangement wherein the coaxial cavity resonator assembly is configured to configure the center conductor to maintain a virtual short circuit position . DC power is provided through a DC power input line connected to the DC power source, and the DC power input line is connected to the center conductor adjacent to the virtual short circuit position.

차량은 샤시, 방향성 핀, 조타 장치, 연료원, 산소 입구, 연소 챔버, 무선 주파수 전원, 직류 전원 및 연소 챔버에 노출된 플라스마 발생기를 포함한다. 플라스마 발생기는 결합 배치로 무선 주파수 전원에 연결된 무선 주파수 전력 결합 수단에 배향된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체를 포함하며 동축 공동 공진기 조립체는 중심 도체가 가상 단락 회로 위치를 유지하도록 구성되도록 구성된다. 직류 전력은 직류 전원에 연결된 직류 전력 입력선을 통해 제공되고 직류 전력 입력선은 가상 단락 회로 위치에 인접한 중심 도체와 연결된다. The vehicle includes a chassis, a directional pin, a steering gear, a fuel source, an oxygen inlet, a combustion chamber, a radio frequency power source, a DC power source, and a plasma generator exposed to the combustion chamber. The plasma generator includes a coaxial cavity resonator assembly including a center conductor oriented in a radio frequency power coupling means coupled to a radio frequency power source in a coupled arrangement wherein the coaxial cavity resonator assembly is configured to configure the center conductor to maintain a virtual short circuit position . The DC power is provided through a DC power input line connected to the DC power source, and the DC power input line is connected to the center conductor adjacent to the virtual short circuit position.

점화 시스템은 전자 점화 제어기와 플라스마 발생기를 포함한다. 플라스마 발생기는 결합 배치로 무선 주파수 전원에 연결된 무선 주파수 전력 결합 수단에 배향된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체를 포함하며 동축 공동 공진기 조립체는 중심 도체가 가상 단락 회로 위치를 유지하도록 구성되도록 구성된다. 직류 전력은 직류 전원에 연결된 직류 전력 입력선을 통해 제공되고 직류 전력 입력선은 가상 단락 회로 위치에 인접한 중심 도체와 연결된다. The ignition system includes an electronic ignition controller and a plasma generator. The plasma generator includes a coaxial cavity resonator assembly including a center conductor oriented in a radio frequency power coupling means coupled to a radio frequency power source in a coupled arrangement wherein the coaxial cavity resonator assembly is configured to configure the center conductor to maintain a virtual short circuit position . The DC power is provided through a DC power input line connected to the DC power source, and the DC power input line is connected to the center conductor adjacent to the virtual short circuit position.

장치는 플라스마를 점화하는데 필요한 전압의 임계치 양의 영향 하에서 플라스마 코로나를 발생시킨다. 장치는 전력/전압의 제 1 비율을 갖는 무선 주파수 전력의 전압 제공을 제공하는 무선 주파수 전원을 포함한다. 개방 단부 방전 동축 공동 공진기는 무선 주파수 전원에 연결되고 연소 챔버에 노출된 원위 단부를 갖는 중심 도체를 포함한다. 직류 전원은 가상 단락 회로에 인접한 중심 도체와 연결된다. 직류 전원은 전력/전압의 제 2 비율을 가지며 무선 주파수 전력의 전압 제공과 함께 임계치 전압을 충족하거나 초과하는 직류 전력의 전압 제공을 제공한다. 제 1 비율은 제 2 비율보다 더 크다.The device generates a plasma corona under the influence of the threshold amount of voltage required to ignite the plasma. The apparatus includes a radio frequency power source providing a voltage supply of radio frequency power having a first rate of power / voltage. The open end discharge coaxial cavity resonator includes a center conductor connected to the radio frequency power source and having a distal end exposed to the combustion chamber. The DC power supply is connected to the center conductor adjacent to the virtual short circuit. A DC power supply has a second ratio of power / voltage and provides a voltage supply of DC power that meets or exceeds a threshold voltage with the provision of a voltage of radio frequency power. The first ratio is greater than the second ratio.

장치는 플라스마를 점화시키는데 필요한 전압의 임계치의 영향 하에 플라스마를 발생시킨다. 장치는 무선 주파수 전력의 전압 제공을 게종하는 무선 주파수 전원을 포함한다. 동축 공동 공진기는 무선 주파수 전원에 결합된 중심 도체를 포함하고 가상 단락 회로도 포함한다. 직류 전원은 가상 단락 회로에서 공진기로 직류 전력의 전압 제공을 제공한다. 무선 주파수 전력의 전압 제공과 함께 직류 전력의 전압 제공은 파괴에 요구되는 전압의 임계치 양을 충족하거나 초과한다. 직류 전원은 전압의 임계치 양의 대략 51 퍼센트의 하한 및 100 퍼센트 미만의 상한을 갖는 범위에서 직류 전력의 전압 제공을 더 제공한다.The device generates a plasma under the influence of the threshold voltage required to ignite the plasma. The apparatus includes a radio frequency power source for providing a voltage of radio frequency power. The coaxial cavity resonator includes a center conductor coupled to a radio frequency power source and also includes a virtual short circuit. The DC power supply provides the supply of DC power to the resonator in a virtual short circuit. The provision of the voltage of the dc power with the provision of the radio frequency power voltage meets or exceeds the threshold amount of voltage required for the destruction. The DC power supply further provides a voltage of DC power in a range having a lower limit of about 51 percent of the threshold amount of voltage and an upper limit of less than 100 percent.

방법은 무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로서 동축 공동 공진기 조립체에서 플라스마를 발생시킨다. 방법은 무선 주파수 전력으로부터 공진기 조립체로 전압의 제 1 부를 제공한다. 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 단독으로 점화시키기에 불충분한 전압의 제 1 부는 전력/전압의 제 1 비율을 규정한다. 방법은 직류 전력으로부터 공진기 조립체로 전압의 제 2 부를 더 제공한다. 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 단독으로 점화시키기에 불충분한 전압의 제 2 부는 전력/전압의 제 2 비율을 규정한다. 방법은 전압의 제 1 부와 전압의 제 2 부로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 발생시키고 제 2 비율은 제 1 비율보다 작다. The method generates plasma in a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from radio frequency power and direct current power. The method provides a first portion of the voltage from the radio frequency power to the resonator assembly. A first portion of the voltage that is insufficient to ignite the plasma alone at the distal end of the resonator assembly defines a first rate of power / voltage. The method further provides a second portion of the voltage from the direct current power to the resonator assembly. A second portion of the voltage that is insufficient to ignite the plasma solely at the distal end of the resonator assembly defines a second ratio of power / voltage. The method generates a plasma at the distal end of the resonator assembly by providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage and the second ratio is less than the first ratio.

방법은 무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체 안에서 플라스마를 발생시킨다. 방법은 무선 주파수 전력으로부터 공진기 조립체로 전압의 제 1 부를 제공한다. 전압의 제 1 부는 단독으로 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 점화시키기에 불충분하다. 또한 방법은 직류 전력으로부터 공진기 조립체로 전압의 제 2 부를 제공한다. 전압의 제 2 부는 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 단독으로 점화시키기에 불충분하지만 전압의 결합량의 51 퍼센트 이상은 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 개시시키기에 충분하다. 방법은 전압의 제 1 부와 전압의 제 2 부로부터 전압의 결합량을 제공함으로서 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 발생시킨다. The method generates plasma in a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from radio frequency power and direct current power. The method provides a first portion of the voltage from the radio frequency power to the resonator assembly. The first part of the voltage alone is insufficient to ignite the plasma at the distal end of the resonator assembly. The method also provides a second portion of the voltage from the direct current power to the resonator assembly. The second part of the voltage is insufficient to ignite the plasma alone at the distal end of the resonator assembly, but more than 51 percent of the combined amount of voltage is sufficient to initiate the plasma at the distal end of the resonator assembly. The method generates a plasma at the distal end of the resonator assembly by providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage.

각각의 도면의 간략한 설명은 아래에서 제공된다. 각각의 도면에서 동일한 참조 번호를 갖는 부품은 동일하거나 기능적으로 유사한 부품을 나타낸다. 또한, 편의상 참조 번호의 가장 왼쪽의 숫자(들)은 참조 번호가 처음으로 나타나는 도면에서 도면에서 식별한다.
도 1은 점화 소스로서 스파크 플러그를 사용하는 주지된 점화 시스템의 개략적인 다이어그램이다.
도 2는 점화 소스로서 동축 공동 공진기를 사용하는 주지된 점화 시스템의 개략적인 다이어그램이다.
도 3은 RF 감쇠기로서 작동하는 다른 공진기 조립체를 통해 직류 전원에 연결된 예시적인 동축 공동 공진기 조립체의 예시의 단면도이다.
도 4는 연소 챔버와 작동 가능하게 연관된 동축 공동 공진기 조립체의 예시의 개략적인 다이어그램이며 제어기는 전력을 동축 공동 공진기 조립체로 제공하도록 RF 전력 제공과 DC 전력 제공을 지시하도록 한다.
도 5는 RF 감쇠기로 작동하는 다른 공진기 조립체를 통해 직류 전원에 연결된 예시적인 동축 공동 공진기 조립체의 예시의 단면도이다.
A brief description of each drawing is provided below. In the drawings, parts having the same reference numerals indicate the same or functionally similar parts. Also, for convenience, the leftmost digit (s) of a reference number are identified in the drawing in the drawing where the reference number first appears.
1 is a schematic diagram of a known ignition system using a spark plug as an ignition source.
2 is a schematic diagram of a known ignition system using a coaxial cavity resonator as an ignition source.
3 is a cross-sectional view of an example of an exemplary coaxial cavity resonator assembly coupled to a direct current source through another resonator assembly operating as an RF attenuator.
Figure 4 is a schematic diagram of an example of a coaxial cavity resonator assembly operatively associated with a combustion chamber, the controller allowing directing the provision of RF power and DC power to provide power to a coaxial cavity resonator assembly.
5 is a cross-sectional view of an exemplary coaxial cavity resonator assembly coupled to a direct current source through another resonator assembly operating with an RF attenuator.

본 기재는 청구항에서 인용되지 않은 제한 사항을 갖도록 하지 않고 특허법의 용이 실시 조건을 충족하도록 제공된다. 각각의 예시의 모든 예시 또는 일부 예시는 다른 예시의 한 개 이상의 예시의 모든 예시 또는 일부 예시와 조합되어 사용될 수 있다.This description is provided so as to satisfy the conditions of easy implementation of the patent law without having any restrictions not cited in the claims. All examples or some examples of each of the examples may be used in combination with all or some of the examples of one or more of the other examples.

스파크 플러그를 갖는 주지된 점화 시스템Known ignition systems with spark plugs

도 1에 기재된 주지된 점화 시스템(100)의 개략적인 다이어그램을 참조하면, 배터리(102)는 스파크 플러그 와이어에 의해 스파크 플러그(106)에 연결된 전자 점화 제어 시스템(104)에 연결된다. Referring to the schematic diagram of the known ignition system 100 described in FIG. 1, the battery 102 is connected to an electronic ignition control system 104 connected to a spark plug 106 by a spark plug wire.

차량에서 발견되는 것과 유사한 일반적인 주지된 점화 시스템(100)에서, 배터리(102)는 전력을 전자 점화 제어 시스템(104)에 제공한다. 전자 점화 제어 시스템(104)은 점화 이벤트를 유발하기 위한 적절한 타이밍을 결정하고 적절한 시간에 스파크 플러그 와이어를 통해서 고전압 직류(DC) 펄스를 스파크 플러그(106)의 최종 단부로 보낸다. 고전압 펄스는 연소 챔버(미도시)의 내부에 배치된 스파크 플러그(106)의 팁에서 스파크가 방전되도록 한다. 스파크는 연소 엔진의 연소 챔버 안의 가솔린 증기와 같은 가연성 물질을 점화시키고 점화 과정을 완성한다. In a typical known ignition system 100 similar to that found in a vehicle, the battery 102 provides power to the electronic ignition control system 104. [ The electronic ignition control system 104 determines the appropriate timing for triggering an ignition event and sends a high voltage direct current (DC) pulse through the spark plug wire to the final end of the spark plug 106 at the appropriate time. The high voltage pulse causes the spark to discharge at the tip of the spark plug 106 disposed within the combustion chamber (not shown). The spark ignites the combustible material such as gasoline vapor in the combustion chamber of the combustion engine and completes the ignition process.

동축Coaxial 공동  public 공진기를Resonator 갖는 주지된 점화 시스템 Known ignition system

도 2 에 기재된 주지된 동축 공동 공진기 점화 시스템(200)의 개략적인 다이어그램을 참조하면, 전력 제공(202)은 동축 공동 공진기(208)에 연결된 증폭기(206)에 전자 점화 제어 시스템(104)을 통해 연결된 무선 주파수(RF) 진동기(204)에 연결된다. 동축 공동 공진기(208)를 사용하는 예시적인 시스템은 본원에서 참조로써 본 기재의 일부로써 포함되는 스미스 외 미국 특허 번호 5,361,737호에 기재된다. 또한 미국 특허 출원 번호 2011/0146607호 및 2011/0175691호는 본 기재의 일부로 본원에서 참조로써 포함된다. 또한 동축 공동 공진기는 1/4 파장 동축 공동 공진기(QWCCR)로 참조된다.Referring to the schematic diagram of a known coaxial cavity resonator ignition system 200 described in FIG. 2, the power supply 202 is connected to an amplifier 206 connected to a coaxial cavity resonator 208 via an electronic ignition control system 104 And connected to a connected radio frequency (RF) vibrator 204. An exemplary system using a coaxial cavity resonator 208 is described in Smith et al. U.S. Pat. No. 5,361,737, which is incorporated herein by reference in its entirety. U.S. Patent Application Nos. 2011/0146607 and 2011/0175691 are also incorporated herein by reference as part of this disclosure. The coaxial cavity resonator is also referred to as a quarter wavelength coaxial cavity resonator (QWCCR).

주지된 동축 공동 공진기 점화 시스템의 일 예시에서, 전력 제공(202)은 전력을 RF 진동기(204)로 제공한다. RF 진동기(204)는 동축 공동 공진기(208)의 공진 주파수에 인접하도록 선택된 주파수에서 RF 신호을 발생시킨다. RF 진동기(204)는 점화 이벤트를 유발시키기 위한 적절한 타이밍을 결정하고 적절한 시간에 증폭을 위하여 증폭기(206)로 RF 신호을 전송시키는 전자 점화 제어 시스템(104)으로 RF 신호을 전송한다. 증폭기(206)는 연소 엔진의 연소 챔버 안에서 가연성 물질을 점화시키기 위해 동축 공동 공진기(208)의 중심 도체의 방전 팁에서 충분한 활동적인 코로나 방전 플라스마(210)를 형성시키기 위해 적절한 전력으로 RF 신호을 증폭시킨다. RF 신호을 QWCCR에 제공하는 부품의 특정 조합은 종래 기술의 다른 예시에서 변할 수 있다.  In one example of a well-known coaxial cavity resonator ignition system, the power provisioning 202 provides power to the RF vibrator 204. The RF oscillator 204 generates an RF signal at a frequency selected to be adjacent to the resonant frequency of the coaxial cavity resonator 208. The RF oscillator 204 determines the proper timing for triggering an ignition event and transmits the RF signal to an electronic ignition control system 104 that transmits the RF signal to the amplifier 206 for amplification at the appropriate time. The amplifier 206 amplifies the RF signal at an appropriate power to form a sufficient active corona discharge plasma 210 at the discharge tip of the center conductor of the coaxial cavity resonator 208 to ignite the combustible material in the combustion chamber of the combustion engine . The specific combination of components that provide the RF signal to the QWCCR may be varied in other examples of the prior art.

QWCCR(208)은 전기장을 사용하여 가스 혼합물의 절연 파괴를 유도함으로써 마이크로웨이브 플라스마를 형성시킨다. 일 예시에서, 주지된 QWCCR(208)은 전자기 에너지가 결합되는 1/4 파장 공진기 동축 공동으로 구성되며 정재 전자기장을 야기한다. RF 진동은 750 MHz에서 7.5 GHz 사이이다. 1에서 10cm 길이로 측정되는 동축 공동 공진기(208)는 750 Mhz에서 7.5 Ghz의 범위에 있는 작동 주파수에 대략 상응한다. 이러한 범위에서 주파수를 발생시키는 이점은 그것이 동축 공동 공진기(208)를 함유하는 몸체의 기하학적 구조가 주지된 스파크 플러그(106)의 크기에 대략 치수 설정되도록 한다는 점이다. The QWCCR 208 uses an electric field to induce dielectric breakdown of the gas mixture to form a microwave plasma. In one example, the well known QWCCR 208 is comprised of a quarter-wave resonator coaxial cavity to which electromagnetic energy is coupled and results in a stationary electromagnetic field. The RF vibration is between 750 MHz and 7.5 GHz. The coaxial cavity resonator 208, measured from 1 to 10 cm long, corresponds roughly to an operating frequency in the range of 750 MHz to 7.5 GHz. The advantage of generating the frequency in this range is that it allows the geometry of the body containing the coaxial cavity resonator 208 to be approximately dimensioned to the size of the known spark plug 106.

무선 주파수 전력와 직류 전력을 사용하는 동축 공동 공진기를 갖는 개시 시스템 It discloses a system having a coaxial cavity resonator using a radio-frequency direct current power jeonryeokwa

본 발명에 따르면, 장치는 무선 주파수 전력와 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 적용함으로써 플라스마를 발생시키는 구성으로 조립된 복수의 공진기를 사용하여 더 구성될 수 있다. 그러한 장치(300)는 도 3에서 예시로 나타난다. 이러한 특정 예시에서, 장치(300)는 서로 결합된 두 개의 1/4 파장 동축 공동 공진기의 조립체이다. 보다 구체적으로, 도 3에서 예시로 나타난 공진기 조립체(300)는 종방향 축(315)을 따라서 연속 배치로 결합된 제 1 공진기(310)와 제 2 공진기(312)를 포함한다.According to the present invention, the apparatus can be further configured using a plurality of resonators assembled in a configuration for generating plasma by applying a coupling amount of voltage from RF power and DC power. Such an apparatus 300 is illustrated by way of example in FIG. In this particular example, device 300 is an assembly of two quarter wave coaxial cavity resonators coupled together. More specifically, resonator assembly 300, illustrated by way of example in FIG. 3, includes a first resonator 310 and a second resonator 312 coupled in a continuous arrangement along a longitudinal axis 315.

도시된 예시에서, 제 1 공진기(310)와 제 2 공진기(312)는 공통의 외부 도체 벽 구조(320)에 의해 규정된다. 벽 구조(320)는 축(315) 상에 중심에 있는 제 1 원통형 벽(322)과 제 2 원통형 벽(324)을 포함한다. 제 1 벽(322)은 도전물질로 만들어지며 축(315) 상에 중심에 있는 제 1 원통형 공동(325)을 둘러싼다. 이러한 물질의 두께는 유전 파괴 강도를 기초로 한다. 그것은 외부 도체로부터 내부 전도리고 전류를 압축시키기에 충분해야 한다. 이 예시에서, 제 1 원통형 개구(325)는 대략 4인 상대 유전 상수(εr=4)를 갖는 유전 물질(326)로 채워진다. 이 예시에서, 제 1 공진기(310)와 제 2 공진기(312)는 축(315)에 직교하는 연결 평면(332)에서 서로 결합된다. 다른 예시에서, 결합 평면(332)은 직교일 필요가 없으며 제 1 공진기(310)와 제 2 공진기(312) 사이에서 일정한 임피던스를 유지하는 임의의 비율로 변할 수 있다.In the illustrated example, the first resonator 310 and the second resonator 312 are defined by a common outer conductor wall structure 320. The wall structure 320 includes a first cylindrical wall 322 and a second cylindrical wall 324 centered on a shaft 315. The first wall 322 is made of a conductive material and surrounds the first cylindrical cavity 325 centered on the axis 315. The thickness of these materials is based on the dielectric breakdown strength. It must be sufficient to conduct the internal current from the external conductor and compress the current. In this example, the first cylindrical opening 325 is filled with a dielectric material 326 having a relative dielectric constant ( r = 4) of approximately 4. In this example, the first resonator 310 and the second resonator 312 are coupled to each other at a connection plane 332 orthogonal to the axis 315. In another example, the coupling plane 332 need not be orthogonal and may vary at any rate that maintains a constant impedance between the first resonator 310 and the second resonator 312.

제 2 원통형 벽(312)은 도전물질로 만들어지며 또한 축(315) 상에 중심인 제 2 공동(345)을 둘러싼다. 제 2 공동(345)은 제 1 공동(325)과 동축을 이루지만 더 큰 물리적 길이를 가진다. 제 2 벽(312)은 제 2 공동(345)의 근위 단부(349)로부터 종방향 축(315)을 따라서 이격된 원위 단부(347)를 갖는 제 2 공동(345)을 제공한다.The second cylindrical wall 312 is made of a conductive material and surrounds the second cavity 345 which is centered on the axis 315. The second cavity 345 is coaxial with the first cavity 325, but has a larger physical length. The second wall 312 provides a second cavity 345 having a distal end 347 spaced from the proximal end 349 of the second cavity 345 along the longitudinal axis 315.

중심 도체 구조(350)는 유전 물질(326)에 의해 공진기 조립체(300)의 벽 구조(320) 안에서 지지된다. 중심 도체 구조(350)는 제 1 중심 도체(352), 제 2 중심 도체(354) 및 방사형 도체(357)를 포함한다. 제 1 중심 도체(352)는 축(315)을 따라서 제 1 공동(325) 안에서 도달한다. 도시된 예시에서, 제 1 중심 도체(352)는 제 1 공동(325)의 근위 단부(330)에 인접한 근위 단부(360)와 제 1 공동(325)의 원위 단부(349)에 인접한 원위 단부(362)를 갖는다. 방사형 도체(357)는 제 1 중심 도체(352)의 원위 단부(362)에 인접한 위치로부터 제 1 공동(325)을 따라서 방사형으로 투영되고 구멍(339)을 통해 외부로 투영된다. The center conductor structure 350 is supported within the wall structure 320 of the resonator assembly 300 by dielectric material 326. The center conductor structure 350 includes a first center conductor 352, a second center conductor 354, and a radial conductor 357. The first central conductor 352 reaches within the first cavity 325 along the axis 315. The first central conductor 352 includes a proximal end 360 proximate the proximal end 330 of the first cavity 325 and a distal end 349 adjacent the distal end 349 of the first cavity 325. In the illustrated example, 362). The radial conductor 357 is projected radially along the first cavity 325 from a location adjacent the distal end 362 of the first central conductor 352 and projected out through the hole 339. [

제 2 중심 도체(354)는 제 1 중심 도체(352)의 원위 단부(362)에서 근위 단부(370)를 가지며 각각의 공동(345)의 원위 단부(347)에 위치하거나 가깝게 인접한 전극으로써 구성된 원위 단부(372)에 축(315)을 따라서 투영된다.The second central conductor 354 has a proximal end 370 at the distal end 362 of the first central conductor 352 and a distal end 370 located at or near the distal end 347 of each cavity 345, And is projected along the axis 315 to the end 372.

제 1 공진기(310)와 제 2 공진기(312) 사이의 임피던스에서 임의의 부정합을 최소화시키기 위해, 양 원통형 벽(322, 324)과 각각의 중심 도체(352, 354) 사이의 상대적인 방사형 두께는 유전 물질(326)의 상대적인 유전 상수와 제 2 공동(345)를 채우는 공기의 유전 상수에 상대적으로 규정된다. 도시된 예시에서, 제 2 중심 도체(354)의 종방향 축(315)을 따른 물리적 길이는 제 1 중심 도체(352)의 종방향 축(315)을 따른 물리적 길이의 대략 두 배이다. 하지만, 대략 4인 상대적인 유전 상수를 갖는 유전 물질(326) 상의 적어도 일부를 바탕으로, 두 개의 중심 도체의 전기 길이는 대략 동일하다. 주목" 임의의 중심 도체와 임의의 외부 도체 사이의 임의의 갭은 유전 물질로 채워지거나 갭은 호(arcing)를 최소화하기에 충분히 크다. 도 3에 더 나타난 바와 같이, 유전 물질(326)은 제 1 중심 도체(352)와 방사형 도체(357) 주위에 제 1 공동(325)을 채운다. The relative radial thickness between the two cylindrical walls 322 and 324 and the respective central conductors 352 and 354 may be chosen to be less than the dielectric thickness of the dielectric layers 352 and 354 in order to minimize any mismatch in the impedance between the first resonator 310 and the second resonator 312. [ Relative dielectric constant of the material 326 and dielectric constant of the air filling the second cavity 345. [ The physical length along the longitudinal axis 315 of the second central conductor 354 is approximately twice the physical length along the longitudinal axis 315 of the first central conductor 352. In the illustrated example, However, based on at least a portion of the dielectric material 326 having a relative dielectric constant of approximately 4, the electrical lengths of the two center conductors are approximately the same. Note that any gap between any central conductor and any external conductor is filled with dielectric material or the gap is large enough to minimize arcing. As further shown in FIG. 3, 1 fills the first cavity 325 around the center conductor 352 and the radial conductor 357.

도시된 예시에서, DC 전원(390)은 가상 단락 회로 포인트에 인접하여 연결된 방사형 도체(357)를 통하여 중심 도체 구조(350)에 연결된다. RF 제어 부품 구체적으로 RF 주파수 취소 공진기 조립체(391)는 방사형 도체(357)와 DC 전원(390) 사이에 배치되어 RF 전력이 DC 전원(390)에 도달하지 못하도록 한다. RF 취소 공진기 조립체는 서로가 각각 동일한 전기 길이 X(제 1 중심 도체(352)와 제 2 중심 도체(354)와 같이 동일한 전기 길이)를 갖는 제 1 부(393)와 제 2 부(394)를 갖는 중심 도체(392)를 갖는 다른 공진기 조립체(391)이다. 바람직한 예시에서, 도 3에서 X라 참조된 전기 길이는 1/4 파장 또는 람다/4와 동일하며 파장은 RF 전력의 주파수와 반대로 연관된다. 다른 공진기 조립체(391)는 외부 단도전벽(395)과 외부 장도전벽(396)을 갖는다. 외부 단도전벽(395)은 다른 공진기 조립체(391)의 반대 단부 상 제 1 단부와 제 2 단부를 갖는다. 또한 외부 장도전벽(396)은 다른 공진기 조립체(391)의 반대 단부 상에 제 1 단부와 제 2 단부를 갖는다. 외부 단 도전벽(395)의 제 1 단부와 제 2 단부는 외부 장도전벽(396)의 상응하는 제 1 단부와 제 2 단부로부터 반대 측면 상에 각각 있다. In the illustrated example, the DC power source 390 is connected to the center conductor structure 350 via a radial conductor 357 connected adjacent to the virtual short circuit point. The RF frequency cancellation resonator assembly 391 is disposed between the radial conductor 357 and the DC power supply 390 to prevent RF power from reaching the DC power supply 390. [ The RF cancellation resonator assembly includes a first portion 393 and a second portion 394, each having the same electrical length X (the same electrical length as the first central conductor 352 and the second central conductor 354) Lt; RTI ID = 0.0 > 392 < / RTI > In the preferred example, the electrical length referenced X in Fig. 3 is equal to 1/4 wavelength or lambda / 4 and the wavelength is inversely related to the frequency of the RF power. The other resonator assembly 391 has an outer short front wall 395 and an outer long front wall 396. The outer shorting front wall 395 has a first end and a second end on opposite ends of the other resonator assembly 391. The outer elongated front wall 396 also has a first end and a second end on opposite ends of the other resonator assembly 391. The first end and the second end of the outer end conductive wall 395 are respectively on the opposite first side and second side of the outer elongated front wall 396, respectively.

외부 단도전벽(395)과 외부 장도전벽(396) 사이의 전기 길이의 차이는 제 1 부(393)와 제 2 부(394)의 결합된 전기 길이와 대략 동일하며 또한 제 1 중심 도체(352)의 전기 길이에 대략 두 배이다. 외부 단도전벽(395)과 외부 장도전벽(396)은 유도 물질로 채워진 공동(397)을 둘러싼다. 이러한 예시에서 활발한 작동 하에, 다른 공진기 조립체(391)의 외부 도체를 따라서 흐르는 전류는 주로 최단 경로를 따르고 외부 단도전벽(395)을 따라서 흐를 것이다. 따라서, 다른 공진기 조립체(391)의 외부 도체 상의 전류는 다른 공진기 조립체(391)의 중심 도체(392)를 따라서 흐르는 전류보다 두 개 더 적은 1/4 파장을 이동할 것이다.The difference in electrical length between the outer shorting front wall 395 and the outer longing wall 396 is substantially equal to the combined electrical length of the first and second portions 393 and 394, Lt; / RTI > is approximately twice as long as the electrical length. The outer shorting front wall 395 and the outer longing wall 396 enclose the cavity 397 filled with the induction material. Under active operation in this example, the current flowing along the outer conductor of the other resonator assembly 391 will follow mainly the shortest path and will flow along the outer cutout front wall 395. Thus, the current on the outer conductor of the other resonator assembly 391 will travel two quarter less wavelength than the current flowing along the center conductor 392 of the other resonator assembly 391.

또한 다른 공진기 조립체(391)는 공동(397) 안에서 중심 도체(392)의 제 1 부(393)와 제 2 부(394) 사이에 배치된 내부 도전기면(398)을 갖는다. 이러한 배치는 DC 전원(390)과 방사형 도체(357) 사이에 연결된 주파수 취소 회로를 제공한다. 다른 공진기 조립체(391)의 외부 단도전벽(395)과 중심 도체(392) 사이의 전기 길이의 차이로 인하여 다른 공진기 조립체(391)는 QWCCR 조립체(300)의 기면에 대해 180도 위상이 다른 RF 에너지의 전압 제공을 시프트하도록 구성된다. The other resonator assembly 391 also has an inner conductive surface 398 disposed between the first 393 and second 394 portions of the center conductor 392 in the cavity 397. This arrangement provides a frequency cancellation circuit coupled between the DC power supply 390 and the radial conductor 357. [ Due to the difference in electrical length between the outer cut-away front wall 395 and the center conductor 392 of the other resonator assembly 391, the other resonator assembly 391 may have RF energy that is 180 degrees out of phase with respect to the plane of the QWCCR assembly 300 Lt; / RTI >

도 4에 개략적으로 나타난 바와 같이, RF 전원(401)은 제 1 중심 도체(352)로부터 QWCCR 조립체(300)에 결합되며 실린더(402) 안에서 연소 챔버(403) 안에서 노출된 전극 팁(372)과 함께 내부 연소 엔진 안의 실린더(402)에 결합된다. 이러한 선호되는 예시에서, 제어기(404)는 구체적인 변수 안에서 전압을 제공하도록 전원이 지시하도록 RF 전원(401)과 DC 전원(390)에 결합된다. 제어기(404)는 임의의 적절한 프로그램 가능한 논리 제어기 또는 다른 제어 장치 또는 제어 장치의 조합을 포함할 수 있고 기재되고 청구된 바와 같이 하드웨어 및/또는 소프트웨어와 함께 실행하도록 프로그램 가능하거나 구성될 수 있다. The RF power source 401 is coupled to the QWCCR assembly 300 from the first central conductor 352 and includes an electrode tip 372 exposed in the combustion chamber 403 in the cylinder 402, Together with the cylinder 402 in the internal combustion engine. In this preferred example, the controller 404 is coupled to the RF power supply 401 and the DC power supply 390 to direct the power supply to provide a voltage within a specific variable. The controller 404 may comprise any suitable programmable logic controller or combination of other control devices or controls and may be programmable or configured to execute with hardware and / or software as described and claimed.

플라스마가 제 2 중심 도체(354)의 전극 팁(372)에 인접하여 발생될 때, 제어기(404)는 RF 전원(401)이 RF 에너지의 전압 제공이 용량성으로 제 1 중심 도체(352)에 결합하도록 지시하여 제 1 중심 도체(352)의 원위 단부(362)에 인접하여 가상 단락 회로를 형성시킨다. 또한 이러한 가상 단락 회로은 RF 에너지의 전압 제공을 제 2 중심 도체(354)에 결합시킨다. RF 에너지의 전압 제공은 플라스마를 발생시키기에 그 자체로는 충분하지 않고 전력/전압의 제 1 비율로 제공된다. 또한 제어기(404)는 단독으로 플라스마를 발생시키기에 충분하지 않은 DC 전력의 전압 제공을 제공하도록 DC 전원(390)이 지시한다. DC 전력의 전압 제공은 전력 대 RF 에너지의 전압 제공과 연관된 전압의 제 1 비율보다 작은 전력/전압의 제 2 비율로 제공된다. RF 에너지와 DC 전력로부터의 결합된 전압은 플라스마를 발생시키기에 충분하다. 그 결과, 플라스마는 제 2 중심 도체(354)의 전극 팁(372)에 인접하여 발생된다. 플라스마를 발생시키기에 충분한 결합된 전압의 결정은 연소 챔버(403)에 상대적으로 측정된 조건에 반응하여 제어기(404)에 의해 만들어질 수 있다.The controller 404 allows the RF power supply 401 to provide the voltage of RF energy to the first central conductor 352 in a capacitive manner when the plasma is generated adjacent the electrode tip 372 of the second central conductor 354. [ To form a virtual short circuit adjacent the distal end 362 of the first central conductor 352. [ This virtual short circuit also couples the voltage provision of the RF energy to the second central conductor 354. The provision of the voltage of the RF energy is not sufficient in itself to generate the plasma and is provided at a first rate of power / voltage. Controller 404 is also instructed by DC power source 390 to provide a voltage supply of DC power that is not sufficient to generate the plasma alone. DC power is provided at a second rate of power / voltage that is less than a first rate of voltage associated with providing a voltage of power to RF energy. The combined voltage from RF energy and DC power is sufficient to generate the plasma. As a result, the plasma is generated adjacent to the electrode tip 372 of the second central conductor 354. The determination of the coupled voltage sufficient to generate the plasma can be made by the controller 404 in response to the measured conditions relative to the combustion chamber 403. [

대안의 예시에서, 제어기(404)는 구성의 모드가 가능하며 원위 단부(372)에서 플라스마를 개시시키기에 충분한 전압의 51 퍼센트 초과는 DC 전원(390)으로부터 제공된다.In an alternate example, the controller 404 is capable of mode of construction and greater than 51 percent of the voltage sufficient to initiate the plasma at the distal end 372 is provided from the DC power source 390.

대안의 예시에서, DC 전력의 전압 제공의 소개는 상기 기재된 특별한 가상 단락 회로 위치에 제한되지 않지만 존재할 수 있는 임의의 다른 가상 단락 회로에 인접하여 제공될 수 있어 고전압 DC 전력이 RF 전력 부품에 의해 형성된 정재 전자기파 상에서 최소 효과를 가질 것을 확실히 하며 RF 전력이 DC 전원을 방해하지 못하도록 한다.In an alternative example, the introduction of the voltage supply of DC power may be provided adjacent to any other virtual short circuit that may be present, although not limited to the particular virtual short circuit location described above, so that high voltage DC power is formed by the RF power component It ensures that it has minimal effect on the regular electromagnetic wave and prevents the RF power from interfering with the DC power supply.

대안의 예시에서, 즉 한 개의 예시 또는 양 예시에서, DC 전원(390)과 RF 전원(401)은 전극 팁(372)에서 플라스마를 발생시키기에 적절한 전력의 조합의 제공하도록 지시하기 위한 자체적인 전용 제어기를 포함할 수 있다; 또는 한 개의 예시 또는 양 예시에서, DC 전원(390)과 RF 전원(401)은 주요 전원 안에서 제공될 수 있다. 주요 전원은 DC 전원(390)과 RF 전원(401) 사이의 전력 출력을 제어하도록 구성될 수 있다. 다양한 예시에서, 제어기(404)는 DC 전원(390)과 RF 전원(401) 중 한 전원 또는 양 전원 이전 또는 이후에 배치될 수 있고 제어기(404)는 DC 전원(390)과 RF 전원(401)을 수용하는 물리적 부품 안에서 또는 그러한 부품 없이 동일하게 통합될 수 있다. 중심 도체에 RF 전원(401)의 결합은 다양한 수단에 의해 가능해질 수 있다: 유도 결합(예를 들면, 유도 피드 루프), 병렬 용량 결합(예를 들면, 평행 판 캐패시터), 또는 비 병렬 용량 결합(예를 들면, 0이 아닌 전압 도체 단부에 반대에 가해진 전기장). 사용된 특정 결합 배치는 결합 수단의 선택과 공진기 공동의 특정 구조에 따라 결정될 것이다.In an alternative example, that is, in one example or both examples, the DC power supply 390 and the RF power supply 401 are self-dedicated for directing to provide a combination of power suitable for generating a plasma at the electrode tip 372 A controller; Or in one or both examples, a DC power supply 390 and an RF power supply 401 may be provided within the mains supply. The main power source may be configured to control the power output between the DC power source 390 and the RF power source 401. [ The controller 404 may be located either before or after one of the DC power source 390 and the RF power source 401 and the controller 404 may be located between the DC power source 390 and the RF power source 401. In other embodiments, Or within such physical components that accommodate the same. The coupling of the RF power source 401 to the center conductor may be enabled by various means: an inductive coupling (e.g., an inductive feed loop), a parallel capacitive coupling (e.g., a parallel plate capacitor) (For example, an electric field applied opposite to a non-zero voltage conductor end). The particular coupling arrangement used will depend on the choice of coupling means and the particular structure of the resonator cavity.

대안의 예시에서, RF 주파수 취소 공진기 조립체(391)는 RF 전력이 DC 전원(390)에 도달하지 않도록 하기 위하여 저항 소자, 집중 상수 유도기, 주파수 취소 회로에 제한되지 않지만 이를 포함하는 임의의 부품 또는 연속의 부품일 수 있다. 대안의 예시에서, RF 주파수 취소 공진기 조립체(391)는 DC 전원(390)에 인접하여 위치될 수 있고 RF 주파수 취소 공진기 조립체(391)는 QWCCR 조립체(300)에 인접하여 위치될 수 있거나 RF 주파수 취소 공진기 조립체(391)는 DC 전원(390)과 공진기 조립체(300) 사이 어디엔가 위치될 수 있다. 가열로 인한 손실된 에너지의 양을 감소시키고 공진기 조립체에서 고품질 계수를 유지하기 위해 RF를 발생 포인트에 가능한 가깝게 제거하는 것이 바람직하다.In an alternate example, the RF frequency cancellation assembly 391 may include any component or series including, but not limited to, a resistive element, a lumped-constant conductor, a frequency cancellation circuit to prevent RF power from reaching the DC power supply 390 Lt; / RTI > The RF frequency cancellation resonator assembly 391 may be located adjacent to the DC power supply 390 and the RF frequency cancellation resonator assembly 391 may be located adjacent to the QWCCR assembly 300, The resonator assembly 391 may be located anywhere between the DC power source 390 and the resonator assembly 300. It is desirable to remove the RF as close as possible to the point of occurrence to reduce the amount of lost energy due to heating and to maintain a high quality factor in the resonator assembly.

대안의 예시에서, 본 개시의 실시예는 한 개의 QWCCR처럼 최소한으로 함유하는 공진기 조립체 또는 연속으로 배치된 복수의 QWCCR을 함유하는 조립체에 적용될 수 있다. 사용된 QWCCR의 개수와 상관없이, 비교적으로 RF 전력의 전압 제공(더 낮은 전압, 더 높은 전력)과 조합하여 가상 단락 회로에서 DC 전력의 전압 제공(더 높은 전압, 더 낮은 전력)의 소개는 향상된 연소와 향상된 전반적인 엔진 효율성을 위한 전반적인 에너지 요구조건을 감소시키면서 더 넓은 범위의 연소 환경에서 플라스마를 발생시키기 위하여 더 효율적인 시스템을 제공할 것이다. 상기 기재된 바와 같이 DC 전력의 전압 제공을 사용함으로써, 매우 큰 전위는 플라스마를 발생시키는데 사용된 RF 전력와 비교하여 전류 또는 전력의 무시할 만한 사용과 함께 시스템에 소개된다. In alternative examples, embodiments of the present disclosure may be applied to an assembly containing at least a resonator assembly such as one QWCCR or a plurality of QWCCRs arranged in series. Regardless of the number of QWCCRs used, the introduction of voltage provision (higher voltage, lower power) of DC power in a virtual short circuit in combination with the provision of a relatively RF power voltage (lower voltage, higher power) Will provide a more efficient system for generating plasma in a wider range of combustion environments while reducing overall energy requirements for combustion and improved overall engine efficiency. By using a voltage supply of DC power as described above, a very large potential is introduced into the system with negligible use of current or power in comparison to the RF power used to generate the plasma.

본 발명에 따르면, 장치는 예로 장치(500)가 도 5에 나타난 바와 같이 무선 주파수 전력 및 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 적용함으로써 플라스마를 발생시키기 위해 연속 구성으로 조립된 두 개의 공진기를 사용하여 더 구성될 수 있다. 이러한 특정 예시에서, 장치(500)는 종방향 축(515)을 따라서 연속 배치로 결합된 제 1 공진기 부(510)와 제 2 공진기 부(512)를 포함한다.In accordance with the present invention, an apparatus is described in more detail using two resonators assembled in a continuous configuration to generate a plasma by applying a combined amount of voltage from radio frequency power and direct current power, Lt; / RTI > In this particular example, the apparatus 500 includes a first resonator portion 510 and a second resonator portion 512 coupled in a continuous arrangement along a longitudinal axis 515.

도시된 예시에서, 제 1 공진기 부(510)와 제 2 공진기 부(512)는 공통의 외부 전도기 벽 구조(520)에 의해 규정된다. 벽 구조(520)는 축(515)의 중심에 있는 제 1 원통형 벽부(522)과 제 2 원통형 벽부(524)를 포함한다. 제 1 벽부(522)는 도전물질로 만들어지며 축(515) 상에 중심에 있는 제 1 원통형 공동(525)을 둘러싼다. 이 예시에서, 제 1 원통형 공동(525)은 유전 물질(526)로 채워진다. 제 1 벽부(522)의 각진 에지(528)는 제 1 공동(525)의 근위 단부(530)를 규정한다. 제 2 원통형 벽부(524)의 근위 단부는 제 1 공동(525)의 원위 단부(532)와 결합한다.In the illustrated example, the first resonator portion 510 and the second resonator portion 512 are defined by a common outer conductor wall structure 520. The wall structure 520 includes a first cylindrical wall portion 522 and a second cylindrical wall portion 524 at the center of the shaft 515. The first wall portion 522 is made of a conductive material and surrounds the first cylindrical cavity 525 centered on the axis 515. In this example, the first cylindrical cavity 525 is filled with a dielectric material 526. The angled edge 528 of the first wall portion 522 defines the proximal end 530 of the first cavity 525. The proximal end of the second cylindrical wall portion 524 engages the distal end 532 of the first cavity 525.

제 2 중심 도체부(554)는 제 1 중심 도체부(552)의 원위 단부(562)와 결합하는 근위 단부(570)를 가지며 제 2 공동(545)의 원위 단부(547)에 위치하거나 가깝게 인접한 전극 팁으로써 구성되는 원위 단부(572)로 축(515)을 따라 투영된다. The second central conductor portion 554 has a proximal end 570 that engages the distal end 562 of the first central conductor portion 552 and is located or near the distal end 547 of the second cavity 545 Is projected along the axis 515 to a distal end 572 comprised of an electrode tip.

구멍(579)은 제 1 벽부(522)를 통해 외부로 방사형으로 도달하며 방사형 도체(577)는 그것을 통해 RF 전력 입력선에 의해 RF 전원(401)으로 연결을 위하여 종방향 축(515)으로부터 연장된다. 종방향 축(515)에 인접한 방사형 도체(577)의 단부는 중심 도체 구조(550)에 결합 배치인 병렬 판 캐패시터(575)에 연결된다. 또한 병렬 판 캐패시터(575)는 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)에 결합 구조이다.The hole 579 reaches the outside radially through the first wall portion 522 and the radial conductor 577 extends through the RF power input line from the longitudinal axis 515 for connection to the RF power source 401 do. The end of the radial conductor 577 adjacent to the longitudinal axis 515 is connected to the parallel plate capacitor 575 which is a coupling arrangement to the center conductor structure 550. The parallel plate capacitor 575 is also coupled to the inline folded RF attenuator 591.

도시된 예시에서, DC 전원(390)은 DC 전력 입력선을 갖는 근위 단부(560)의 중심 도체 구조(550)에 연결된다. 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)는 RF 전력이 DC 전원(390)에 도달하지 않도록 하기 위해 제 2 공진기 부(512)와 DC 전원(390) 사이에 배치된다. 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)는 제 1 근위 단부(596)와 제 1 원위 단부(597)를 갖는 내부 중심 도체부(592)를 포함한다. 또한 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)는 외부 중심 도체부(593) 및 내부 중심 도체부(592)와 외부 중심 도체부(593)를 연결하는 전이 중심 도체부(594)를 포함한다. 외부 중심 도체부(593)는 제 1 근위 단부(596)와 같이 대부분 동일한 평면에서 근위 단부 및 제 1 원위 단부(597)와 같이 대부분 동일한 평면에서 원위 단부를 갖는다. 이러한 예시에서, 전이 중심 도체부(594)는 제 1 원위 단부(597)에 인접하여 위치된다. 외부 중심 도체부(593)는 내부 중심 도체부(592)를 둘러싼다.In the illustrated example, the DC power supply 390 is connected to the center conductor structure 550 of the proximal end 560 with a DC power input line. An in-line folded RF attenuator 591 is disposed between the second resonator portion 512 and the DC power supply 390 to prevent RF power from reaching the DC power supply 390. The inline folded RF attenuator 591 includes an inner central conductor portion 592 having a first proximal end 596 and a first distal end 597. [ The inline folded RF attenuator 591 also includes an outer central conductor portion 593 and a transition center conductor portion 594 connecting the inner central conductor portion 592 and the outer central conductor portion 593. The outer central conductor portion 593 has a proximal end in substantially the same plane as the first proximal end 596 and a distal end in the substantially same plane, such as the first distal end 597. In this example, the transition central conductor portion 594 is located adjacent to the first distal end 597. [ The outer central conductor portion 593 surrounds the inner central conductor portion 592.

이러한 예시에서, 외부 중심 도체부(593)는 내부 중심 도체부(592)의 나머지를 둘러싸는 도체 물질의 원통형 부를 닮는다. 내부 중심 도체부(592)와 외부 중심 도체부(593)의 종방향 길이는 그들이 결합 배치에 있는 병행 판 캐패시터(575)의 종방향 길이에 대략 동일하다. 내부 중심 도체부(592)와 외부 중심 도체부(593)를 위하여 제 1 근위 단부(596)와 제 1 원위 단부(597) 사이의 전기 길이는 1/4 파장에 대략 동일하다. 제 2 중심 도체(554)와 제 2 원통형 벽부(524)는 1/4 파장의 전기 길이를 갖도록 구성된다. In this example, the outer central conductor portion 593 resembles the cylindrical portion of the conductor material surrounding the remainder of the inner central conductor portion 592. The longitudinal lengths of the inner central conductor portion 592 and the outer central conductor portion 593 are approximately equal to the longitudinal lengths of the parallel plate capacitors 575 in the coupling arrangement. The electrical length between the first proximal end 596 and the first distal end 597 for the inner central conductor portion 592 and the outer central conductor portion 593 is approximately equal to the quarter wavelength. The second central conductor 554 and the second cylindrical wall portion 524 are configured to have an electrical length of a quarter wavelength.

벽 구조(520)는 제 1 근위 단부(596)와 같이 대부분 동일한 평면에서 근위 단부 및 제 1 원위 단부(597)와 같이 대부분 동일한 평면에서 원위 단부를 갖는 단락 회로 외부 도전부(595)를 포함한다. 외부 도전로는 벽 구조(520)(제 2 공동(545)의 원위 단부(547)와 실질적으로 동일 평면상인)의 원위 단부로부터 회선 외부 도체부(595)를 따라서 흐르며 제 1 벽부(522)의 근위 단부(530)에서 정지한다. 이러한 예시에서, 외부 도전로는 두 개의 1/4 파장의 전기 길이를 갖는다.The wall structure 520 includes a short circuit external conductive portion 595 having a proximal end in substantially the same plane as the first proximal end 596 and a distal end in substantially the same plane as the first distal end 597 . The outer conductive path runs from the distal end of the wall structure 520 (which is substantially coplanar with the distal end 547 of the second cavity 545) along the line outer conductor portion 595 and extends through the outer wall of the first wall portion 522 And stops at the proximal end (530). In this example, the outer conductive path has an electrical length of two quarter wavelengths.

내부 도전로는 원위 단부 전극 팁(572)으로부터 제 2 중심 도체부(554)의 근위 단부(570)로 전이 중심 도체부(594)의 외부를 따라서 그리고 원위 단부로부터 외부 중심 도체부(593)의 근위 단부로 외부를 따라서 그리고 그것의 근위 단부로부터 그것의 원위 단부로 외부 중심 도체부(593)의 내부 벽(599)을 따라서 그리고 그것의 원위 단부로부터 그것의 근위 단부로 내부 중심 도체부(592)를 EK라서 흐른다. 이 예시에서, 이러한 내부 도전로의 전기 길이는 네 개의 1/4 파장 또는 두 개의 절반 파장이다. 내부 도전로와 외부 도전로 사이의 전기 길이의 차이는 1/2 파장이다. The inner conductive path extends from the distal end electrode tip 572 to the proximal end 570 of the second central conductor portion 554 along the exterior of the transition central conductor portion 594 and from the distal end to the outer central conductor portion 593 And extends from its proximal end to its distal end along its inner proximal end to its proximal end along the inner wall 599 of the outer central conductor portion 593 and from its proximal end to its proximal end, EK. In this example, the electrical length of this inner conductive path is four quarter wavelengths or two half wavelengths. The difference in electrical length between the inner conductive path and the outer conductive path is 1/2 wavelength.

이러한 배치는 DC 전원(390)과 RF 에너지의 전압 제공 사이에 연결된 무선 주파수 제어 부품을 제공한다. 무선 주파수 제어 부품의 이러한 특정 예시는 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)이고 QWCCR 조립체(500)의 기면에 대해 180도 위상이 다른 RF 에너지의 전압 제공을 시프트하도록 구성된다.This arrangement provides a radio frequency control component coupled between the DC power supply 390 and the voltage supply of RF energy. This particular example of a radio frequency control component is an inline folded RF attenuator 591 and is configured to shift the voltage supply of RF energy 180 degrees out of phase with respect to the plane of the QWCCR assembly 500.

당업자는 도 5에 묘사된 QWCCR 배치가 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)의 배향에 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 대안의 예시에서, 도 5에 묘사된 전체 QWCCR 배치는 늘어날 수 있고 이에 따라서 인라인 폴딩된 감쇠기(591)는 원위 단부(572)로부터 더 멀어져서 배치되고 병행 판 캐패시터(575)에 더 이상 결합되지 않지만 병행 판 캐패시터(575)와 직접 결합 배치로 남아있는 중심 도체의 부로부터 1/4 파장에 의해 분리될 수 있다. 대안으로, 도 5에 묘사된 전체 QWCCR 배치는 더 압축될 수 있어 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)의 외부 중심 도체부(593)는 병행 판 캐패시터(575) 만큼 종방향으로 연장되지만 또한 플라스마 형성을 위해 노출된 중심 도체의 부를 둘러싼다. 이것은 전이 중심 도체부(594)를 더 이상 인라인 폴딩된 RF 감쇠기(591)의 단부가 아닌 중앙에 배치시킴으로써 실시될 수 있어 외부 중심 도체부(593)는 종방향으로 양 방향으로 연장된다. 이러한 배치의 임의의 특정 기하학적 구조는 임피던스 병합과 전체 180도 위상 취소를 확실히 하기 위하여 유전체의 다양한 변수에 트위킹을 요구하지만 이러한 업무는 잘 이해되는 공학 업무이다.Those skilled in the art will appreciate that the QWCCR placement depicted in Figure 5 is not limited to the orientation of the inline folded RF attenuator 591. [ 5, the inline folded attenuator 591 is positioned further away from the distal end 572 and is no longer coupled to the parallel plate capacitor 575 Can be separated by a quarter wavelength from the portion of the center conductor remaining in direct coupling with the parallel plate capacitor 575. Alternatively, the entire QWCCR arrangement depicted in FIG. 5 may be further compressed so that the outer central conductor portion 593 of the inline folded RF attenuator 591 extends longitudinally as far as the parallel plate capacitor 575, And surrounds the exposed portion of the center conductor. This can be done by placing the transition center conductor portion 594 no longer at the center of the inline folded RF attenuator 591, rather than at the end thereof, so that the outer center conductor portion 593 extends in both directions in the longitudinal direction. Any particular geometry of this arrangement requires tweaking various variables of the dielectric to ensure impedance integration and full 180 degree phase cancellation, but these tasks are well understood engineering tasks.

일 예시에서, 본 발명의 QWCCR과 QWCCR에 RF 신호를 제공하는 부품의 특정 조합은 종래 기술의 스파크 플러그(106)의 크기에 대략 크기 설정된 몸체 안에 함유되고 연소 엔진의 연소 챔버와 짝을 이루도록 적응된다. 보다 구체적으로, 이러한 예시는 마이크로웨이브 증폭기를 공진기에서 사용하고 진동기 증폭기 배치에서 주파수 결정 요소로써 공진기를 사용한다. 증폭기/진동기는 플러그의 상부에 부착되며 진단과 함께 모듈 안에서도 통합된 고전압 제공을 갖는다. 이러한 예시는 타이밍 신호와 함께 모듈을 제공하기 위해 단일 저전압 DC 제공의 사용을 허용한다.In one example, the specific combination of components that provide RF signals to the QWCCR and QWCCR of the present invention is contained within a body sized approximately to the size of a prior art spark plug 106 and is adapted to mate with the combustion chamber of the combustion engine . More specifically, this example uses a microwave amplifier in a resonator and a resonator as a frequency determining element in a vibrator amplifier arrangement. The amplifier / vibrator is attached to the top of the plug and has a high voltage supply integrated into the module along with the diagnosis. This example allows the use of a single low-voltage DC supply to provide the module with a timing signal.

이러한 기재의 문맥에서, 다양한 용어는 특정 구성의 결과 및 작동의 특정 조건 하에 전압 부품이 존재하지 않는 것에 가깝게 측정될 수 있는 위치를 나타낸다. 예를 들면, "전압 부족"은 전압 부품이 특정 조건 하에서 비존재하는 것에 가까울 수 있는 임의의 위치를 나타낸다. 유사한 용어는 예를 들면 "가상 단락 회로", "가상 단락 위치" 또는 "전압 무효"와 같이 0에 가까운 전압의 이러한 위치를 동일하게 나타낼 수 있다. 종종 당업자는 0에 가까운 전압이 0을 넘는 정재파의 결과인 그러한 위치에만 "전압 부족"의 사용을 제한할 수 있다. "전압 무효"는 예를 들면 전압 감쇠 또는 취소와 같이 0을 넘는 정재파의 결과가 아닌 이유로 0에 가까운 전압의 위치를 나타내는데 때로는 자주 사용될 수 있다. 또한, 이러한 개시의 문맥에서 0에 가까운 전압의 위치를 나타낼 수 있는 이러한 각각의 용어는 비제한적으로 의도되고 그들이 기재된 적용의 특정 치수와 명세서를 포함하는 그들의 문맥에 의해서 대신 제한된다. In the context of such description, various terms refer to locations that can be measured as close to the absence of a voltage component under the specific conditions of operation and the results of a particular configuration. For example, "voltage shortage" represents an arbitrary position at which a voltage component may be close to being non-existent under certain conditions. Similar terms can equally represent this position of a voltage near zero, such as "virtual short circuit "," virtual short circuit position " Often a person skilled in the art can limit the use of "low voltage" only at such a position that a voltage near zero is the result of a standing wave above zero. "Voltage null" can often be used to indicate the position of a voltage near zero for reasons other than the result of a standing wave above zero, such as voltage attenuation or cancellation. Moreover, each of these terms, which may indicate a position of a voltage near zero in the context of this disclosure, is intended to be non-limiting and is instead limited by their context, including the particular dimensions and specifications of the described application.

도면에 나타나고 상기 기재된 본 발명의 예시는 첨부된 청구항의 범위 내에서 만들어질 수 있는 다양한 예시로 예시적이다. 본 발명의 추가적인 예시는 상기 발명에 의해 사용 가능해진 구조 및 기능의 임의의 바람직한 실시형태를 달성하는데 필요한 바와 같이 상기 기재된 종래 기술 예시의 임의의 한 개 또는 한 개 이상의 예시로부터 선택된 요소를 더 포함할 수 있다. 특허 범위가 첨부된 청구항의 범위에만 제한될 것이라는 것은 출원인의 의도이다.
Illustrative embodiments of the invention appearing in the drawings and described above may be made within the scope of the appended claims. Further illustrations of the invention further include elements selected from any one or more examples of the prior art examples described above as required to achieve any preferred embodiment of the structure and function enabled by the invention . It is the applicant's intention that the scope of the patent will be limited only to the scope of the appended claims.

Claims (55)

무선 주파수 전원,
상기 무선 주파수 전원과 결합 배치로 배향되고 제 1 위치에서 전압 널(null)을 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 제 1 위치에 가까운 상기 중심 도체와 연결된 직류 전원을 포함하는 플라스마 발생기.
Radio frequency power source,
A coaxial cavity resonator assembly including a center conductor configured to be in a coupled configuration with the radio frequency power source and configured to maintain a voltage null at a first location,
And a direct current power source connected to said center conductor near said first location.
제 1 항에 있어서,
상기 직류 전원과 상기 동축 공동 공진기 조립체 사이에 연결되고 상기 직류 전원에 무선 주파수 전력의 전압 제공의 통과를 제한하도록 구성된 무선 주파수 제어 부품을 더 포함하는 플라스마 발생기.
The method according to claim 1,
And a radio frequency control component coupled between the direct current power source and the coaxial cavity resonator assembly and configured to limit the passage of the voltage supply of radio frequency power to the direct current power source.
제 2 항에 있어서,
상기 무선 주파수 제어 부품이 상기 동축 공동 공진기 조립체의 기면에 대해 180도 위상이 다른 무선 주파수 전력의 상기 전압 제공을 시프트하도록 구성된 다른 공진기 조립체인 플라스마 발생기.
3. The method of claim 2,
Wherein the radio frequency control component is configured to shift the voltage supply of radio frequency power that is 180 degrees out of phase with respect to a plane of the coaxial cavity resonator assembly.
제 1 항에 있어서,
상기 동축 공동 공진기 조립체는 연속 배치로 결합된 복수의 1/4 파장 동축 공동 공진기를 포함하고, 상기 공진기는 상기 무선 주파수 전원에 결합된 중심 도체를 포함하는 플라스마 발생기.
The method according to claim 1,
Wherein the coaxial cavity resonator assembly comprises a plurality of quarter wave coaxial cavity resonators coupled in a continuous arrangement, the resonator comprising a center conductor coupled to the radio frequency power source.
제 1 항에 있어서,
무선 주파수 전력의 전압 제공이 전력/전압의 제 1 비율을 제공하도록 상기 무선 주파수 전원이 지시하도록 구성되고, 직류 전력의 전압 제공이 전력/전압의 제 2 비율을 제공하도록 상기 직류 전원이 지시하도록 구성되는 전원 제어기를 더 포함하고, 상기 제 1 비율은 상기 제 2 비율보다 큰 플라스마 발생기.
The method according to claim 1,
Wherein the radio frequency power source is configured to direct the radio frequency power to provide a first rate of power / voltage, wherein the voltage supply of the radio frequency power is indicative of the first rate of power / Wherein the first rate is greater than the second rate. ≪ Desc / Clms Page number 17 >
무선 주파수 전원,
상기 무선 주파수 전원과 결합 배치로 배향되고 제 1 위치에서 전압 널을 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체,
상기 제 1 위치에 결합된 근위 단부를 갖는 중심 도체를 포함하는 개방 단부 방전 1/4 파장 동축 공동 공진기, 및
상기 제 1 위치에 가깝게 연결된 직류 전원을 포함하는 플라스마 발생기.
Radio frequency power source,
A coaxial cavity resonator assembly including a center conductor configured to be in a coupled configuration with the radio frequency power source and configured to maintain a voltage null at a first location,
An open-ended discharge quarter-wavelength coaxial cavity resonator comprising a center conductor having a proximal end coupled to the first position, and
And a direct current power source connected in close proximity to said first location.
전력/전압의 제 1 비율을 갖는 무선 주파수 전력의 전압 제공을 제공하도록 구성된 무선 주파수 전원,
상기 무선 주파수 전원과 결합 배치로 배향되고 제 1 위치에서 전압 널을 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 제 1 위치에 가까운 상기 중심 도체에 연결되고 상기 제 1 비율보다 작은 전력/전압의 제 2 비율을 갖는 직류 전력의 전압 제공을 제공하도록 구성된 직류 전원을 포함하는 플라스마 발생기.
A radio frequency power supply configured to provide a voltage supply of radio frequency power having a first rate of power / voltage,
A coaxial cavity resonator assembly including a center conductor configured to be in a coupled configuration with the radio frequency power source and configured to maintain a voltage null at a first location;
And a DC power source coupled to said center conductor proximate said first location and configured to provide a voltage supply of DC power having a second ratio of power / voltage less than said first rate.
무선 주파수 전원,
상기 무선 주파수 전원과 결합 배치로 배향되고 제 1 위치에서 전압 널을 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 제 1 위치에 가까운 상기 동축 공동 공진기 조립체에 직류 전력의 실질적으로 정전압 제공을 제공하도록 구성된 전원을 포함하는 플라스마 발생기.
Radio frequency power source,
A coaxial cavity resonator assembly including a center conductor configured to be in a coupled configuration with the radio frequency power source and configured to maintain a voltage null at a first location;
And a power source configured to provide a substantially constant voltage supply of direct current power to the coaxial cavity resonator assembly proximate to the first location.
무선 주파수 전력의 전압 제공을 전력/전압의 제 1 비율로 제공하도록 구성된 무선 주파수 전원,
상기 무선 주파수 전원과 결합 배치로 배향되고 제 1 위치에서 전압 널을 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 제 1 위치에 가까운 상기 중심 도체에 연결되고 직류 전력의 전압 제공을 전력/전압의 제 2 비율로 제공하도록 구성되며 무선 주파수 전력의 상기 전압 제공과 함께 임계치 전압을 충족하거나 또는 초과하는 직류 전원을 포함하고,
상기 제 1 비율이 상기 제 2 비율보다 큰 플라스마를 개시하는데 필요한 전압의 임계치 양의 영향 하의 플라스마 발생 장치.
A radio frequency power supply configured to provide a voltage supply of radio frequency power at a first rate of power / voltage,
A coaxial cavity resonator assembly including a center conductor configured to be in a coupled configuration with the radio frequency power source and configured to maintain a voltage null at a first location;
A DC power supply coupled to the center conductor proximate to the first location and configured to provide a voltage supply of DC power at a second ratio of power / voltage and that meets or exceeds a threshold voltage with the provision of the voltage of radio frequency power Including,
Wherein the first ratio is influenced by a threshold amount of voltage required to initiate a plasma that is greater than the second rate.
제 9 항에 있어서,
상기 직류 전원은 직류 전력의 실질적으로 정전압 제공으로서 직류 전력의 상기 전압 제공을 제공하는 방식으로 작동하도록 구성된 플라스마 발생 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the DC power supply is configured to operate in a manner that provides the voltage supply of DC power as a substantially constant voltage supply of DC power.
제 9 항에 있어서,
상기 직류 전원과 상기 동축 공동 공진기 조립체 사이에 연결되고 상기 직류 전원에 무선 주파수 전력의 상기 전압 제공의 통과를 제한하도록 구성된 무선 주파수 제어 부품을 더 포함하는 플라스마 발생 장치.
10. The method of claim 9,
And a radio frequency control component coupled between the direct current power source and the coaxial cavity resonator assembly and configured to limit passage of the voltage supply of radio frequency power to the direct current power source.
제 11 항에 있어서,
상기 무선 주파수 제어 부품이 상기 동축 공동 공진기 조립체의 기면에 대해 180도 위상이 다른 무선 주파수 전력의 전압 제공을 시프트하도록 구성된 다른 공진기 조립체인 플라스마 발생 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the radio frequency control component is configured to shift a voltage supply of radio frequency power that is 180 degrees out of phase with respect to a plane of the coaxial cavity resonator assembly.
제 9 항에 있어서,
상기 임계치 전압을 충족하거나 또는 초과하는 결합된 전압원을 제공하도록 상기 무선 주파수 전원과 상기 직류 전원이 지시하도록 구성된 전원 제어기를 더 포함하고, 상기 제 1 비율이 상기 제 2 비율보다 큰 플라스마 발생 장치.
10. The method of claim 9,
Further comprising a power controller configured to direct the radio frequency power source and the direct current power source to provide a combined voltage source that meets or exceeds the threshold voltage, wherein the first ratio is greater than the second ratio.
무선 주파수 전력의 전압 제공을 제공하도록 구성된 무선 주파수 전원,
상기 무선 주파수 전원과 결합 배치로 배향되고 제 1 위치에서 전압 널을 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 제 1 위치의 상기 동축 공동 공진기 조립체에 직류 전력의 전압 제공을 제공하도록 구성된 전원으로서, 무선 주파수 전력의 상기 전압 제공과 함께 직류 전력의 상기 전압 제공이 전압의 상기 임계치 양을 충족하거나 또는 초과하고,
상기 전원이 전압의 상기 임계치 양의 대략 51 퍼센트의 하한 및 100 퍼센트 미만의 상한을 갖는 범위에서 직류 전력의 전압 제공을 제공하도록 더 구성되며 플라스마를 개시하는데 필요한 전압의 임계치 양의 영향 하의 플라스마 발생 장치.
A radio frequency power source configured to provide a voltage supply of radio frequency power,
A coaxial cavity resonator assembly including a center conductor configured to be in a coupled configuration with the radio frequency power source and configured to maintain a voltage null at a first location;
A power supply configured to provide a voltage of direct current power to the coaxial cavity resonator assembly in the first position, wherein the voltage supply of direct current power with or without the provision of the radio frequency power meets or exceeds the threshold amount of voltage ,
Wherein the power supply is further configured to provide a voltage supply of direct current in a range having a lower limit of about 51 percent of the threshold voltage and an upper limit of less than 100 percent of the voltage and a threshold amount of voltage required to initiate the plasma, .
제 14 항에 있어서,
상기 전원은 직류 전력의 실질적으로 정전압 제공으로서 직류 전력의 상기 전압 제공을 제공하는 방식으로 작동하도록 구성된 플라스마 발생 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the power supply is configured to operate in a manner that provides the voltage supply of direct current power as a substantially constant voltage supply of direct current power.
제 14 항에 있어서,
상기 직류 전원과 상기 동축 공동 공진기 조립체 사이에 연결되고 상기 직류 전원에 무선 주파수 전력의 통과를 제한하도록 구성된 무선 주파수 제어 부품을 더 포함하는 플라스마 발생 장치.
15. The method of claim 14,
And a radio frequency control component coupled between the direct current power source and the coaxial cavity resonator assembly and configured to limit passage of radio frequency power to the direct current power source.
제 16 항에 있어서,
상기 무선 주파수 제어 부품은 상기 동축 공동 공진기 조립체의 기면에 대해 180도 위상이 다른 무선 주파수 전력의 전압 제공을 시프트하도록 구성된 다른 공진기 조립체인 플라스마 발생 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the radio frequency control component is another resonator assembly configured to shift a voltage supply of radio frequency power that is 180 degrees out of phase with respect to a plane of the coaxial cavity resonator assembly.
제 14 항에 있어서,
무선 주파수 전력의 전압 제공을 전력/전압의 제 1 비율로 제공하도록 상기 무선 주파수 전원이 지시하도록 구성되고, 직류 전력의 전압 제공을 전력/전압의 제 2 비율로 제공하도록 상기 직류 전원이 지시하도록 구성된 전원 제어기를 더 포함하고, 상기 제 1 비율은 상기 제 2 비율보다 큰 플라스마 발생 장치.
15. The method of claim 14,
And configured to direct the radio frequency power supply to provide a voltage ratio of radio frequency power at a first rate of power / voltage, wherein the direct current power supply is configured to direct the direct current power to provide a voltage ratio of direct current power at a second rate of power / Further comprising a power controller, wherein the first ratio is greater than the second ratio.
제 1 중심 도체를 포함하고 제 1 전기 길이를 유지하도록 구성된 제 1 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체로서, 제 1 근위 단부와 제 2 원위 단부를 갖는 제 1 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체,
제 2 중심 도체를 포함하고 제 2 근위 단부와 제 2 원위 단부를 갖는 제 2 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체로서, 상기 제 1 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체와 상기 제 2 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체는 서로에 상대적으로 배치되어 연결점에서 상기 제 2 근위 단부는 상기 제 1 원위 단부에 연결되는 제 2 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 제 1 1/4 동축 공동 공진기 조립체와 상기 제 2 1/4 동축 공동 공진기 조립체 사이의 연결점에 인접하여 연결된 직류 전력 입력선을 포함하는 플라스마 발생기.
A first quarter wave coaxial cavity resonator assembly comprising a first central conductor and configured to maintain a first electrical length, comprising: a first quarter wave coaxial cavity resonator assembly having a first proximal end and a second distal end;
A second quarter wave coaxial cavity resonator assembly comprising a second center conductor and having a second proximal end and a second distal end, wherein the first quarter wave coaxial cavity resonator assembly and the second quarter wave coaxial resonator assembly Wherein the cavity resonator assembly is disposed relative to one another such that at a junction the second proximal end is connected to the first distal end and a second quarter wave coaxial cavity resonator assembly
And a DC power input line connected adjacent to a connection point between the first 1/4 coaxial cavity resonator assembly and the second 1/4 coaxial cavity resonator assembly.
제 19 항에 있어서,
상기 직류 전력 입력선을 따라서 배치된 무선 주파수 제어 부품을 더 포함하는 플라스마 발생기.
20. The method of claim 19,
And a radio frequency control component disposed along the direct current power input line.
제 20 항에 있어서,
상기 무선 주파수 제어 부품은
제 3 전기 길이를 유지하도록 구성되고 제 3 근위 단부와 제 3 원위 단부를 갖는 제 3 중심 도체부, 및
제 4 전기 길이를 유지하도록 구성되고 상기 제 3 근위 단부와 실질적으로 동일 평면인 제 4 근위 단부 및 상기 제 3 원위 단부와 실질적으로 동일 평면인 제 4 원위 단부를 갖는 제 1 외부 도전 벽부로서, 상기 제 4 전기 길이는 상기 제 1 전기 길이의 두 배의 정수배인 전기 길이의 차이만큼 상기 제 3 전기 길이보다 짧은 전기 길이인 제 1 외부 도전 벽부를 포함하는 다른 공진기 조립체인 플라스마 발생기.
21. The method of claim 20,
The radio frequency control component
A third central conductor portion configured to maintain a third electrical length and having a third proximal end and a third distal end,
A first outer conductive wall portion configured to maintain a fourth electrical length and having a fourth proximal end that is substantially coplanar with the third proximal end and a fourth distal end that is substantially coplanar with the third distal end, Wherein the fourth electrical length comprises a first outer conductive wall portion having an electrical length that is less than the third electrical length by an electrical length difference that is an integer multiple of twice the first electrical length.
1/4 파장의 정수배의 전기 길이를 유지하도록 구성된 중심 도체로서, 근위 단부, 원위 단부 및 공진하도록 구성된 공진부를 갖는 중심 도체,
상기 중심 도체 둘레에 배치된 외부 도체,
상기 중심 도체와 연결된 직류 전력 입력선, 및
상기 중심 도체의 상기 공진부에 결합 관계로 배치된 무선 주파수 전력 결합 수단을 포함하는 플라스마 발생기.
A center conductor configured to maintain an electrical length of an integral multiple of a quarter wavelength, the center conductor comprising a proximal end, a distal end, and a resonator portion configured to resonate,
An outer conductor disposed about the center conductor,
A DC power input line connected to the center conductor, and
And a radio frequency power coupling means disposed in engagement with the resonant portion of the center conductor.
제 22 항에 있어서,
상기 직류 전력 입력선이 상기 중심 도체의 상기 근위 단부에 연결된 플라스마 발생기.
23. The method of claim 22,
And the DC power input line is connected to the proximal end of the center conductor.
제 23 항에 있어서,
상기 원위 단부와 상기 직류 전력 입력선 사이의 상기 중심 도체를 따라서 일부 배치된 무선 주파수 제어 부품을 더 포함하는 플라스마 발생기.
24. The method of claim 23,
And a radio frequency control component partially disposed along the central conductor between the distal end and the DC power input line.
제 24 항에 있어서,
상기 무선 주파수 제어 부품은,
외부 도전로, 및
상기 외부 도전로보다 짧은 전기 길이를 갖는 내부 도전로를 포함하는 폴딩된 공진기 조립체이고, 상기 내부 도전로와 상기 외부 도전로가 1/2 파장의 정수배인 전기 길이의 차이를 갖는 플라스마 발생기.
25. The method of claim 24,
Wherein the radio frequency control component comprises:
The outer conductive path, and
And an inner conductive path having a shorter electrical length than the outer conductive path, wherein the inner conductive path and the outer conductive path have an electrical length difference of an integer multiple of a half wavelength.
제 25 항에 있어서,
상기 무선 주파수 전력 결합 수단은 상기 중심 도체에 병렬로 배향되고 1/4 파장의 정수배인 상기 중심 도체를 따라서 길이가 연장되는 커브형 판을 포함하는 플라스마 발생기.
26. The method of claim 25,
Wherein the radio frequency power combining means comprises a curved plate extending in length along the central conductor oriented parallel to the central conductor and integral multiples of a quarter wavelength.
제 26 항에 있어서,
상기 커브형 판은 그 길이의 대략 40%인 폭을 갖는 플라스마 발생기.
27. The method of claim 26,
Said curved plate having a width that is approximately 40% of its length.
제 26 항에 있어서,
상기 원위 단부에 인접한 상기 중심 도체의 일부는 강성 유전체에 의해 둘러싸인 채 테이퍼되고 공기에 노출되는 플라스마 발생기.
27. The method of claim 26,
Wherein a portion of the central conductor adjacent the distal end is tapered and exposed to air while being surrounded by a rigid dielectric.
1/4 파장의 정수배의 전기 길이를 유지하도록 구성된 중심 도체,
상기 중심 도체를 둘러싸는 외부 도체,
상기 중심 도체를 따라서 배치된 무선 주파수 제어 부품, 및
상기 무선 주파수 제어 부품에 연결된 직류 전력 입력선을 포함하는 플라스마 발생기.
A center conductor configured to maintain an electric length of an integer multiple of a quarter wavelength,
An outer conductor surrounding the center conductor,
A radio frequency control component disposed along the center conductor, and
And a DC power input line connected to the radio frequency control component.
제 29 항에 있어서,
상기 무선 주파수 제어 부품은
외부 도전로, 및
상기 외부 도전로보다 짧은 전기 길이를 갖는 내부 도전로를 포함하는 폴딩된 공진기 조립체이고, 상기 내부 도전로와 상기 외부 도전로는 1/2 파장의 정수배인 전기 길이의 차이를 갖는 플라스마 발생기.
30. The method of claim 29,
The radio frequency control component
The outer conductive path, and
And an inner conductive path having a shorter electrical length than the outer conductive path, wherein the inner conductive path and the outer conductive path have electrical length differences of integral multiple of 1/2 wavelength.
제 30 항에 있어서,
상기 중심 도체에 결합 관계로 배치된 무선 주파수 전력 결합 수단을 더 포함하는 플라스마 발생기.
31. The method of claim 30,
And a radio frequency power coupling means disposed in engagement with the center conductor.
제 31 항에 있어서,
상기 무선 주파수 전력 결합 수단은 상기 중심 도체를 실질적으로 둘러싸는 플라스마 발생기.
32. The method of claim 31,
Wherein the radio frequency power coupling means substantially surrounds the center conductor.
제 1 근위 단부와 제 1 원위 단부를 갖는 내부 중심 도체부,
제 2 근위 단부와 제 2 원위 단부를 갖는 외부 중심 도체부,
상기 내부 중심 도체부와 상기 외부 중심 도체부에 연결된 연결 중심 도체부, 및 상기 제 1 근위 단부에 연결된 직류 전력 입력선을 포함하는 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체로서,
내부 도전로는 1/4 파장의 정수배인 전기 길이를 갖고 직접적으로 상기 제 1 근위 단부로부터 상기 제 1 원위 단부까지 규정하며,
외부 도전로는 1/2 파장의 정수배만큼 상기 내부 도전로의 전기 길이보다 긴 전기 길이를 갖고 상기 제 1 근위 단부로부터 상기 연결 중심 도체부~상기 제 2 근위 단부~상기 제 2 원위 단부~상기 연결 중심 도체부~상기 제 1 원위 단부까지 규정하는 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체.
An inner central conductor portion having a first proximal end and a first distal end,
An outer central conductor portion having a second proximal end and a second distal end,
A quarter-wavelength coaxial cavity resonator assembly including a connection center conductor portion connected to the inner central conductor portion and the outer central conductor portion, and a DC power input line connected to the first proximal end,
The inner conductive path has an electrical length that is an integral multiple of a quarter wavelength and defines directly from the first proximal end to the first distal end,
Wherein the outer conductive path has an electrical length that is longer than an electrical length of the inner conductive path by an integer multiple of a 1/2 wavelength and has a length from the first proximal end to the connecting center conductor to the second proximal end to the second distal end, To the central conductor portion to the first distal end of the coaxial cavity resonator.
제 33 항에 있어서,
상기 내부 중심 도체부에 결합 관계로 배치된 무선 주파수 전력 결합 수단을 더 포함하는 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체.
34. The method of claim 33,
Further comprising: a radio frequency power coupling means disposed in engagement with the inner core conductor portion.
제 34 항에 있어서,
상기 무선 주파수 전력 결합 수단에 연결된 부성 저항 장치를 더 포함하는 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체.
35. The method of claim 34,
Further comprising a negative resistance device coupled to the radio frequency power coupling means.
제 35 항에 있어서,
상기 부성 저항 장치와 상기 직류 전력 입력선이 모두 단일 직류 전원에 연결되는 1/4 파장 동축 공동 공진기 조립체.
36. The method of claim 35,
Wherein the negative resistive device and the DC power input line are both connected to a single DC power source.
무선 주파수 전원의 영향 하에 가상 단락 위치를 유지하도록 구성된 중심 도체,
상기 중심 도체 둘레에 배치된 외부 도체, 및
상기 가상 단락 위치에 가까운 상기 중심 도체와 연결된 직류 전력 입력선을 포함하고,
상기 직류 전력 입력선은 직류 전원으로부터 직류 전력의 전압 제공을 수신하도록 구성된 플라스마 발생기.
A center conductor configured to maintain a virtual shorting position under the influence of a radio frequency power source,
An outer conductor disposed about the center conductor, and
And a DC power input line connected to the center conductor close to the virtual short circuit position,
Wherein the DC power input line is configured to receive a voltage supply of DC power from a DC power supply.
제 37 항에 있어서,
상기 직류 전력 입력선과 상기 중심 도체 사이에 연결되고 상기 직류 전원에 무선 주파수 전력의 전압 제공의 통과를 제한하도록 구성된 무선 주파수 제어 부품을 더 포함하는 플라스마 발생기.
39. The method of claim 37,
And a radio frequency control component coupled between the DC power input line and the center conductor and configured to limit the passage of the voltage supply of radio frequency power to the DC power supply.
제 38 항에 있어서,
상기 무선 주파수 제어 부품이 상기 플라스마 발생기의 기면에 대해 180도 위상이 다른 무선 주파수 전력의 상기 전압 제공을 시프트하도록 구성된 다른 공진기 조립체인 플라스마 발생기.
39. The method of claim 38,
Wherein the radio frequency control component is configured to shift the voltage supply of radio frequency power that is 180 degrees out of phase with respect to a plane of the plasma generator.
제 37 항에 있어서,
상기 플라스마 발생기는 연속 배치로 결합된 복수의 1/4 파장 동축 공동 공진기를 포함하고, 상기 공진기는 상기 무선 주파수 전원에 결합된 중심 도체를 포함하는 플라스마 발생기.
39. The method of claim 37,
Wherein the plasma generator comprises a plurality of quarter wave coaxial cavity resonators coupled in a continuous arrangement, the resonator comprising a center conductor coupled to the radio frequency power source.
샤시,
드라이브트레인,
차륜,
가연성 연료를 수용하도록 구성된 연료원,
산소의 제공을 안내하도록 구성된 산소 입구,
상기 가연성 연료와 산소의 제공을 수용하도록 구성된 연소 챔버,
무선 주파수 전원,
직류 전원, 및
상기 연소 챔버에 적어도 부분적으로 노출된 플라스마 발생기를 포함하는 차량으로서,
상기 플라스마 발생기는 상기 무선 주파수 전원에 연결된 무선 주파수 전력 결합 수단에 결합 배치로 배향된 중심 도체를 포함하는 상기 중심 도체가 가상 단락 위치를 유지하도록 구성된 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 직류 전원에 연결된 상기 가상 단락 위치에 가까운 상기 중심 도체에 연결되는 직류 전력 입력선을 포함하는 차량.
Chassis,
Drive train,
Wheel,
A fuel source configured to receive a combustible fuel,
An oxygen inlet configured to direct the delivery of oxygen,
A combustion chamber configured to receive the provision of the combustible fuel and oxygen,
Radio frequency power source,
DC power, and
A vehicle comprising a plasma generator at least partially exposed to the combustion chamber,
Wherein the plasma generator comprises a coaxial cavity resonator assembly configured to maintain the center conductor in a virtual shorting position, the central conductor comprising a center conductor oriented in a coupling arrangement in radio frequency power coupling means connected to the radio frequency power source,
And a DC power input line connected to the center conductor close to the virtual short circuit position connected to the DC power supply.
샤시,
방향성 핀,
조타 장치,
가연성 연료를 수용할 수 있는 연료원,
산소의 제공을 안내할 수 있는 산소 입구,
상기 가연성 연료와 산소의 제공을 수용하도록 구성된 연소 환경,
무선 주파수 전원,
직류 전원, 및
상기 연소 챔버에 적어도 부분적으로 노출된 플라스마 발생기를 포함하는 차량으로서,
상기 플라스마 발생기는 상기 무선 주파수 전원에 연결된 무선 주파수 전력 결합 수단에 결합 배치로 배향된 중심 도체를 포함하는 상기 중심 도체가 가상 단락 위치를 유지하도록 구성된 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 직류 전원에 연결된 상기 가상 단락 위치에 가까운 상기 중심 도체에 연결되는 직류 전력 입력선을 포함하는 차량.
Chassis,
Directional pins,
Steering gear,
A fuel source capable of accommodating the combustible fuel,
An oxygen inlet to guide the supply of oxygen,
A combustion environment configured to receive the supply of combustible fuel and oxygen,
Radio frequency power source,
DC power, and
A vehicle comprising a plasma generator at least partially exposed to the combustion chamber,
Wherein the plasma generator comprises a coaxial cavity resonator assembly configured to maintain the center conductor in a virtual shorting position, the central conductor comprising a center conductor oriented in a coupling arrangement in radio frequency power coupling means connected to the radio frequency power source,
And a DC power input line connected to the center conductor close to the virtual short circuit position connected to the DC power supply.
연료 입구,
산소 입구,
상기 연료 입구와 상기 산소 입구에 노출된 연소 환경, 및
상기 연소 챔버에 적어도 부분적으로 노출된 플라스마 발생기를 포함하는 엔진으로서,
상기 플라스마 발생기는 상기 무선 주파수 전원에 연결된 무선 주파수 전력 결합 수단에 결합 배치로 배향된 중심 도체를 포함하는 상기 중심 도체가 가상 단락 위치를 유지하도록 구성된 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 직류 전원에 연결된 상기 가상 단락 위치에 가까운 상기 중심 도체에 연결되는 직류 전력 입력선을 포함하는 엔진.
Fuel inlet,
Oxygen inlet,
A combustion environment exposed to the fuel inlet and the oxygen inlet, and
An engine including a plasma generator at least partially exposed to the combustion chamber,
Wherein the plasma generator comprises a coaxial cavity resonator assembly configured to maintain the center conductor in a virtual shorting position, the central conductor comprising a center conductor oriented in a coupling arrangement in radio frequency power coupling means connected to the radio frequency power source,
And a DC power input line connected to the center conductor close to the virtual short circuit position connected to the DC power supply.
무선 주파수 전력 출력과 직류 전력 출력을 제공할 수 있는 전자 점화 제어기, 및
플라스마 발생기를 포함하는 점화시스템으로서,
상기 플라스마 발생기는 상기 무선 주파수 전원에 연결된 무선 주파수 전력 결합 수단에 결합 배치로 배향된 중심 도체를 포함하는 상기 중심 도체가 가상 단락 위치를 유지하도록 구성된 동축 공동 공진기 조립체, 및
상기 직류 전원에 연결된 상기 가상 단락 위치에 가까운 상기 중심 도체에 연결되는 직류 전력 입력선을 포함하는 점화시스템.
An electronic ignition controller capable of providing a radio frequency power output and a DC power output, and
An ignition system comprising a plasma generator,
Wherein the plasma generator comprises a coaxial cavity resonator assembly configured to maintain the center conductor in a virtual shorting position, the central conductor comprising a center conductor oriented in a coupling arrangement in radio frequency power coupling means connected to the radio frequency power source,
And a DC power input line connected to the center conductor close to the virtual short circuit position connected to the DC power supply.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하고, 상기 전압의 제 1 부의 제공은 전력/전압의 제 1 비율을 규정하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 전압의 제 2 부의 제공은 전력/전압의 제 2 비율을 규정하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 결합량을 제공함으로서 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키고, 상기 제 2 비율은 상기 제 1 비율보다 작은 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of radio frequency power and direct current power,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly and wherein the provision of the first portion of the voltage causes the first portion of the power / , ≪ / RTI >
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from a direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, wherein the provision of the second portion of the voltage causes the second portion of the power / Regulatory steps, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage, the second ratio comprising less than the first ratio Plasma generation method.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 직류 전력은 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 점화하기에 충분한 전압의 결합량의 51 퍼센트를 초과하여 제공하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 상기 결합량의 제공을 통하여 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키는 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of radio frequency power and direct current power,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the resonator assembly,
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, the direct current igniting the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly Providing greater than 51 percent of the combined amount of sufficient voltage to be applied, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly through providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체를 갖는 시스템에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하고, 상기 전압의 제 1 부의 제공은 전력/전압의 제 1 비율을 규정하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 전압의 제 2 부의 제공은 전력/전압의 제 2 비율을 규정하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 결합량을 제공함으로서 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키고, 상기 제 2 비율은 상기 제 1 비율보다 작은 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in a system having a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from radio frequency power and direct current power,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly and wherein the provision of the first portion of the voltage causes the first portion of the power / , ≪ / RTI >
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from a direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, wherein the provision of the second portion of the voltage causes the second portion of the power / Regulatory steps, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage, the second ratio comprising less than the first ratio Plasma generation method.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체를 갖는 시스템에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 직류 전력은 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 점화하기에 충분한 전압의 결합량의 51 퍼센트를 초과하여 제공하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 상기 결합량의 제공을 통하여 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키는 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in a system having a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from radio frequency power and direct current power,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the resonator assembly,
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, the direct current igniting the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly Providing greater than 51 percent of the combined amount of sufficient voltage to be applied, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly through providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체를 갖는 엔진에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하고, 상기 전압의 제 1 부의 제공은 전력/전압의 제 1 비율을 규정하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 전압의 제 2 부의 제공은 전력/전압의 제 2 비율을 규정하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 결합량을 제공함으로서 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키고, 상기 제 2 비율은 상기 제 1 비율보다 작은 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in an engine having a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from radio frequency power and direct current power,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly and wherein the provision of the first portion of the voltage causes the first portion of the power / , ≪ / RTI >
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from a direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, wherein the provision of the second portion of the voltage causes the second portion of the power / Regulatory steps, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage, the second ratio comprising less than the first ratio Plasma generation method.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체를 갖는 엔진에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 직류 전력은 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 점화하기에 충분한 전압의 결합량의 51 퍼센트를 초과하여 제공하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 상기 결합량의 제공을 통하여 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키는 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in an engine having a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from radio frequency power and direct current power,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the resonator assembly,
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, the direct current igniting the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly Providing greater than 51 percent of the combined amount of sufficient voltage to be applied, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly through providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체를 갖는 차량에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하고, 상기 전압의 제 1 부의 제공은 전력/전압의 제 1 비율을 규정하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 전압의 제 2 부의 제공은 전력/전압의 제 2 비율을 규정하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 결합량을 제공함으로서 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키고, 상기 제 2 비율은 상기 제 1 비율보다 작은 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in a vehicle having a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of radio frequency power and voltage from direct current,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly and wherein the provision of the first portion of the voltage causes the first portion of the power / , ≪ / RTI >
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from a direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, wherein the provision of the second portion of the voltage causes the second portion of the power / Regulatory steps, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage, the second ratio comprising less than the first ratio Plasma generation method.
무선 주파수 전력과 직류 전력으로부터 전압의 결합량을 제공함으로써 동축 공동 공진기 조립체를 갖는 차량에서 플라스마를 발생하는 방법으로서,
상기 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 무선 주파수 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 1 부를 제공하는 단계,
상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마만을 점화시키기에 충분하지 않은 직류 전력으로부터 상기 동축 공동 공진기 조립체에 전압의 제 2 부를 제공하고, 상기 직류 전력은 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에서 플라스마를 점화하기에 충분한 전압의 결합량의 51 퍼센트를 초과하여 제공하는 단계, 및
상기 전압의 제 1 부와 상기 전압의 제 2 부로부터 전압의 상기 결합량의 제공을 통하여 상기 동축 공동 공진기 조립체의 원위 단부에 플라스마를 발생시키는 단계를 포함하는 플라스마의 발생 방법.
CLAIMS 1. A method of generating plasma in a vehicle having a coaxial cavity resonator assembly by providing a combined amount of radio frequency power and voltage from direct current,
Providing a first portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from radio frequency power that is not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the resonator assembly,
Providing a second portion of the voltage to the coaxial cavity resonator assembly from direct current power not sufficient to ignite only the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly, the direct current igniting the plasma at the distal end of the coaxial cavity resonator assembly Providing greater than 51 percent of the combined amount of sufficient voltage to be applied, and
Generating a plasma at a distal end of the coaxial cavity resonator assembly through providing a combined amount of voltage from a first portion of the voltage and a second portion of the voltage.
무선 주파수 전원,
직류 전원, 및
상기 직류 전원과 상기 무선 주파수 전원에 의해 제공된 결합 전압으로부터 플라스마를 점화하기 위한 수단을 포함하는 플라스마 발생기.
Radio frequency power source,
DC power, and
And means for igniting the plasma from the direct current power source and the coupling voltage provided by the radio frequency power source.
제 53 항에 있어서,
상기 직류 전원으로부터 상기 무선 주파수 전원을 분리하기 위한 수단을 더 포함하는 플라스마 발생기.
54. The method of claim 53,
And means for separating the radio frequency power source from the direct current power source.
무선 주파수 전력의 전압 제공을 제공하기 위한 수단,
직류 전력의 전압 제공을 제공하기 위한 수단, 및
무선 주파수 전력의 상기 전압 제공으로 결합 배치로 배향되고 직류 전력의 상기 전압 제공에 연결을 위한 가상 단락 위치를 유지하도록 구성된 중심 도체를 포함하는 동축 공동 공진기 조립체를 포함하는 플라스마 발생기.



Means for providing a voltage supply of radio frequency power,
Means for providing a voltage supply of direct current power, and
A coaxial cavity resonator assembly comprising a center conductor configured to be in a coupled configuration with said voltage supply of radio frequency power and configured to maintain a virtual shorting position for connection to said voltage supply of direct current power.



KR1020167031115A 2014-04-08 2015-04-07 Dual signal coaxial cavity resonator plasma generation KR20160145070A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461976843P 2014-04-08 2014-04-08
US61/976,843 2014-04-08
PCT/US2015/024727 WO2015157294A1 (en) 2014-04-08 2015-04-07 Dual signal coaxial cavity resonator plasma generation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160145070A true KR20160145070A (en) 2016-12-19

Family

ID=54210366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167031115A KR20160145070A (en) 2014-04-08 2015-04-07 Dual signal coaxial cavity resonator plasma generation

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9873315B2 (en)
EP (1) EP3129640A4 (en)
JP (1) JP2017517675A (en)
KR (1) KR20160145070A (en)
CN (1) CN106471243B (en)
BR (1) BR112016023543A2 (en)
CL (1) CL2016002579A1 (en)
MX (1) MX2016013234A (en)
PE (1) PE20170722A1 (en)
RU (1) RU2016143542A (en)
SG (1) SG11201608465YA (en)
WO (1) WO2015157294A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170082083A1 (en) * 2014-05-16 2017-03-23 Plasma Igniter, LLC Combustion environment diagnostics
US10036361B2 (en) * 2014-08-12 2018-07-31 Imagineering, Inc. Ignition device
WO2017095412A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling operation of an internal combustion engine
US20190186456A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-20 Plasma Igniter, LLC Magnetic Direction of a Plasma Corona Provided Proximate to a Resonator
US20190186369A1 (en) 2017-12-20 2019-06-20 Plasma Igniter, LLC Jet Engine with Plasma-assisted Combustion
US20190186437A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-20 Plasma Igniter, LLC Electromagnetic Wave Modification of Fuel in a Jet Engine
ES2696227B2 (en) * 2018-07-10 2019-06-12 Centro De Investig Energeticas Medioambientales Y Tecnologicas Ciemat INTERNAL ION SOURCE FOR LOW EROSION CYCLONES
US20230377845A1 (en) * 2021-08-20 2023-11-23 Tokyo Electron Limited Apparatus for Plasma Processing
CN115492736B (en) * 2022-09-29 2024-05-14 哈尔滨工业大学 Magnetic circuit-free microwave coaxial resonance ion thruster and thrust forming method

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1953953A (en) 1929-06-15 1934-04-10 Raymond L Carr Body construction
BE521168A (en) 1950-12-18
US2790855A (en) 1953-04-17 1957-04-30 Rca Corp Cavity resonator circuit
US2948858A (en) 1958-07-18 1960-08-09 Hughes Aircraft Co Cavity resonator circuit
DE1252974B (en) 1965-09-25 1967-10-26 Siemens Ag Constant chamber combustion chamber
US3961609A (en) * 1973-07-12 1976-06-08 Gerry Martin E Pure oxygen supply to an internal combustion engine
US3934566A (en) 1974-08-12 1976-01-27 Ward Michael A V Combustion in an internal combustion engine
US4064961A (en) 1976-04-05 1977-12-27 Rohr Industries, Incorporated Slanted cavity resonator
US4184123A (en) * 1977-09-19 1980-01-15 Rca Corporation Double-tuned output circuit for high power devices using coaxial cavity resonators
JPS55100701A (en) 1979-01-26 1980-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Coaxial resonator
JPS5732069A (en) 1980-07-31 1982-02-20 Nissan Motor Co Ltd Igniter for internal combustion engine
JPS57113968A (en) 1981-01-07 1982-07-15 Hitachi Ltd Microwave plasma ignition type engine
JPS57200672A (en) 1981-06-02 1982-12-08 Nippon Soken Inc Laser igniting apparatus for internal-combustion engine
JPS58190576A (en) 1982-04-29 1983-11-07 Nippon Soken Inc Ignition device of internal-combustion engine
US4760820A (en) 1983-07-20 1988-08-02 Luigi Tozzi Plasma jet ignition apparatus
US4561406A (en) 1984-05-25 1985-12-31 Combustion Electromagnetics, Inc. Winged reentrant electromagnetic combustion chamber
US4774914A (en) * 1985-09-24 1988-10-04 Combustion Electromagnetics, Inc. Electromagnetic ignition--an ignition system producing a large size and intense capacitive and inductive spark with an intense electromagnetic field feeding the spark
US4852529A (en) 1986-03-07 1989-08-01 Bennett Automotive Technology Pty. Ltd. Laser energy ignition system
US5211142A (en) 1990-03-30 1993-05-18 Board Of Regents, The University Of Texas System Miniature railgun engine ignitor
US5076223A (en) 1990-03-30 1991-12-31 Board Of Regents, The University Of Texas System Miniature railgun engine ignitor
US5361737A (en) 1992-09-30 1994-11-08 West Virginia University Radio frequency coaxial cavity resonator as an ignition source and associated method
US5549795A (en) 1994-08-25 1996-08-27 Hughes Aircraft Company Corona source for producing corona discharge and fluid waste treatment with corona discharge
US5689949A (en) 1995-06-05 1997-11-25 Simmonds Precision Engine Systems, Inc. Ignition methods and apparatus using microwave energy
US5673554A (en) 1995-06-05 1997-10-07 Simmonds Precision Engine Systems, Inc. Ignition methods and apparatus using microwave energy
US5734353A (en) 1995-08-14 1998-03-31 Vortekx P.C. Contrawound toroidal helical antenna
US5845480A (en) 1996-03-13 1998-12-08 Unison Industries Limited Partnership Ignition methods and apparatus using microwave and laser energy
US5704321A (en) 1996-05-29 1998-01-06 The Trustees Of Princeton University Traveling spark ignition system
US6321733B1 (en) 1996-05-29 2001-11-27 Knite, Inc. Traveling spark ignition system and ignitor therefor
US5706847A (en) 1996-11-14 1998-01-13 Strait; William P. Quick replacement spark plug assembly
EP1192354B1 (en) 1999-06-16 2006-08-16 Knite, Inc. Dual-mode ignition system utilizing traveling spark ignitor
CN100595425C (en) 2000-06-08 2010-03-24 奈特公司 Combustion enhancement system and method
DE10157029A1 (en) 2001-11-21 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert High frequency ignition for an internal combustion engine
US6819052B2 (en) * 2002-05-31 2004-11-16 Nagano Japan Radio Co., Ltd. Coaxial type impedance matching device and impedance detecting method for plasma generation
DE10239410B4 (en) 2002-08-28 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Device for igniting an air-fuel mixture in an internal combustion engine
US6883507B2 (en) 2003-01-06 2005-04-26 Etatech, Inc. System and method for generating and sustaining a corona electric discharge for igniting a combustible gaseous mixture
JP5377958B2 (en) 2005-04-19 2013-12-25 ナイト・インコーポレーテッド Method and apparatus for operating a traveling spark igniter at high pressure
JP4674219B2 (en) 2006-03-22 2011-04-20 日本特殊陶業株式会社 Plasma jet ignition plug ignition system
JP4669486B2 (en) 2006-03-22 2011-04-13 日本特殊陶業株式会社 Plasma jet ignition plug and ignition system thereof
FR2907269B1 (en) 2006-10-17 2009-01-30 Renault Sas DEVICE FOR GENERATING RADIOFREQUENCY PLASMA.
WO2009008524A1 (en) 2007-07-12 2009-01-15 Imagineering, Inc. Ignition and chemical reaction accelerator and flame stabilizer, speed-type internal combustion engine, and furnace
JP5261631B2 (en) 2007-07-12 2013-08-14 イマジニアリング株式会社 Ignition or plasma generator
PL2058909T3 (en) 2007-11-08 2012-09-28 Delphi Tech Inc Resonant assembly
US7721697B2 (en) 2008-01-31 2010-05-25 West Virginia University Plasma generating ignition system and associated method
US8887683B2 (en) * 2008-01-31 2014-11-18 Plasma Igniter LLC Compact electromagnetic plasma ignition device
US8783220B2 (en) * 2008-01-31 2014-07-22 West Virginia University Quarter wave coaxial cavity igniter for combustion engines
US20090257927A1 (en) 2008-02-29 2009-10-15 Applied Materials, Inc. Folded coaxial resonators
JP5439484B2 (en) 2008-07-23 2014-03-12 ボーグワーナー インコーポレーテッド Ignition of flammable mixtures
JP2010037949A (en) * 2008-07-31 2010-02-18 Nissan Motor Co Ltd Barrier discharge device for internal combustion engine
JP5221403B2 (en) 2009-01-26 2013-06-26 東京エレクトロン株式会社 Plasma etching method, plasma etching apparatus and storage medium
JP2011034953A (en) 2009-02-26 2011-02-17 Ngk Insulators Ltd Plasma igniter, and ignition device of internal combustion engine
BRPI1014115B1 (en) 2009-05-04 2020-02-27 Tenneco Inc. IGNITOR, INTERNAL COMBUSTION ENGINE, AND, METHOD FOR FORMING AN IGNITOR
US8578879B2 (en) 2009-07-29 2013-11-12 Applied Materials, Inc. Apparatus for VHF impedance match tuning
US8861173B2 (en) 2009-08-06 2014-10-14 Imagineering, Inc. Mixer, matching device, ignition unit, and plasma generator
US8890410B2 (en) 2009-09-17 2014-11-18 Imagineering, Inc. Plasma generation device
JP5423417B2 (en) * 2010-01-20 2014-02-19 株式会社デンソー High frequency plasma ignition device
US8258897B2 (en) 2010-03-19 2012-09-04 Raytheon Company Ground structures in resonators for planar and folded distributed electromagnetic wave filters
DE102010045171B4 (en) 2010-06-04 2019-05-23 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh An igniter for igniting a fuel-air mixture in a combustion chamber, in particular in an internal combustion engine, by generating a corona discharge
WO2012005201A1 (en) 2010-07-07 2012-01-12 イマジニアリング株式会社 Plasma-generating apparatus
WO2012036137A1 (en) 2010-09-15 2012-03-22 イマジニアリング株式会社 Analysis device and analysis method
EP2652312A2 (en) * 2010-12-14 2013-10-23 Federal-Mogul Ignition Company Multi-event corona discharge ignition assembly and method of control and operation
JP5533623B2 (en) * 2010-12-16 2014-06-25 株式会社デンソー High frequency plasma ignition device
DE102010055568B3 (en) 2010-12-21 2012-06-21 Borgwarner Beru Systems Gmbh Method for igniting fuel by means of a corona discharge
JP5953532B2 (en) 2011-01-31 2016-07-20 イマジニアリング株式会社 Plasma generator
KR101537763B1 (en) 2011-05-24 2015-07-17 이마지니어링 가부시키가이샤 Spark plug and internal-combustion engine
EP2724430B2 (en) 2011-06-27 2019-03-20 Federal-Mogul Ignition Company Corona igniter assembly including corona enhancing insulator geometry
JP5954812B2 (en) 2011-10-31 2016-07-20 ダイハツ工業株式会社 Control device for spark ignition internal combustion engine
EP2784883A4 (en) 2011-11-24 2015-08-05 Ando Hiromitsu Spark plug and internal combustion engine
JP6255590B2 (en) 2011-12-28 2018-01-10 イマジニアリング株式会社 Plasma gas generator
DE102012100841B3 (en) 2012-02-01 2013-05-29 Borgwarner Beru Systems Gmbh Method for controlling ignition of fuel-air mixture in cyclically operating combustion engine, involves providing output power of two maxima, preferably three maxima by one or more corona discharges in operating cycle of engine
CN103594315B (en) * 2012-08-14 2016-04-20 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 A kind of plasma processing device
US8646432B1 (en) * 2012-10-11 2014-02-11 Mcalister Technologies, Llc Fluid insulated injector-igniter

Also Published As

Publication number Publication date
EP3129640A1 (en) 2017-02-15
BR112016023543A2 (en) 2017-08-15
US20170361694A9 (en) 2017-12-21
CN106471243A (en) 2017-03-01
EP3129640A4 (en) 2017-11-22
US20150287574A1 (en) 2015-10-08
PE20170722A1 (en) 2017-07-04
RU2016143542A (en) 2018-05-08
SG11201608465YA (en) 2016-11-29
WO2015157294A1 (en) 2015-10-15
RU2016143542A3 (en) 2018-07-18
MX2016013234A (en) 2017-05-19
CN106471243B (en) 2019-01-11
US9873315B2 (en) 2018-01-23
JP2017517675A (en) 2017-06-29
CL2016002579A1 (en) 2017-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160145070A (en) Dual signal coaxial cavity resonator plasma generation
US10865760B2 (en) Compact electromagnetic plasma ignition device
JP5152653B2 (en) Ignition system using spark discharge ignition method and microwave plasma ignition method in combination
JP5873709B2 (en) High-frequency plasma generation system and high-frequency plasma ignition device using the same.
US8783220B2 (en) Quarter wave coaxial cavity igniter for combustion engines
JP5423417B2 (en) High frequency plasma ignition device
KR20190008238A (en) Spark plug for high frequency ignition system
JP6739348B2 (en) Ignition unit, ignition system, and internal combustion engine
JP2747476B2 (en) Microwave corona discharge ignition system for internal combustion engine
JP5658729B2 (en) Ignition system
WO2016108283A1 (en) Ignition system, and internal combustion engine
US20180298873A1 (en) Igniter
US10036361B2 (en) Ignition device
JP5164966B2 (en) Ignition device
WO2016125857A1 (en) Spark plug
EP2342789B1 (en) Internal combustion engine having a spark plug with an improved firing face